بزرگ‌ترین زلزله تاریخی تبریز و احتمالاً مخرب‌ترین زلزله شهری ایران در طول تاریخ، در شب جمعه ۱۸ دی ۱۱۵۸ (۸ ژانویه ۱۷۸۰ میلادی) در منطقه تبریز با بزرگای Ms=7.7 و مختصات رومرکزی ۳۸٫۲N و ۴۶E رخ داد. زلزله تبریز را تقریباً به تمامی ویران کرد و حدود ۴۰۰ روستا، از جمله مرند، تسوج و ارونق را درهم کوبید. در خود تبریز، همه ساختمان‌های عمده، که در اثر لرزه‌های پیشین سست شده بود و همه خانه‌های شخصی و هم چنین دژ و باروی شهر به تمامی ویران شد. شعاع ویرانی، به‌طور متفاوت از ۷۲ تا ۱۲۰ کیلومتر از تبریز گزارش شده است. در بیرون از این فاصله، در خوی، سلماس، ارومیه و گونای ساختمان‌ها آسیب دید اما تلفات جانی به بار نیامد. در اثر این زمین‌لرزه، شمار زیادی از مردم جان باختند. آمار کشته‌شدگان در این زمین‌لرزه را گوناگون نوشته‌اند، به‌طوری که برخی از برآورد‌ها تعداد کشته‌شدگان را تا بیش از ۲۰۰۰۰۰ تن دانسته‌اند. شمار کشتگان احتمالاً پیرامون ۵۰۰۰۰ تن بوده است که در این میان پسر فرمانروای تبریز، فضلعلی بیگ دنبلی، نیز بود که به همراه حدود ۷۰۰ تن از ملازمان و مستخدمانش در اثر فرو ریختن کاخ کشته شد. زمین‌لرزه در وان و نیز تا دوریگی و ملطیه، یعنی ۷۰۰ کیلومتر آن سوتر در ترکیه، حس شد. پس‌لرزه ها فراوان بود و به مدت سه یا چهار سال پس از زمین‌لرزه، شاید هم برای مدتی طولاتی‌تر، در فواصل کوتاه از یک‌دیگر حس می‌شد. حدود یک ماه بعد در ۱۲ و ۲۰ فوریه۱۷۸۰، پس‌لرزه‌های نیرومندی رخ داد که موجب افزایش دامنه آسیب‌ها شدند.
زمین‌لرزه ۸ ژانویه ۱۷۸۰ با گسیختگی گسله‌ای همراه بود که حداقل ۶۰ کیلومتر طول داشت و از همسایگی شبلی در جنوب خاور تا نزدیکی مرند در شمال باختر کشیده شده بود. گزارش‌ها نشان می‌دهد که گسلش از شمال خاور تبریز، در تپه‌های پای کوه سرخاب (عین علی)، به درازای حدود ۴۵ کیلومتر با روندی به سوی جنوب خاور تا شبلی کشیده می‌شد. در سرخاب، شکستگی گسلی به پهنای ۲ متر که به طول ۱۲ کیلومتر با روندی به سوی جنوب خاوری کشیده می‌شود، توصیف شده است، در حالی‌که در سوی شمال باختری تبریز، شکستگی به صورت افتگاهی به‌طول ۱۵ کیلومتر و بلندی ۴ تا ۱۰ متر توصیف شده است که رو به جنوب باختر داشته و بارنگ خاکستری خود به روشنی باز شناخته می‌شود و در راستای شمال باختری کشیده شده است. فراتر به سوی شمال باختر، در همسایگی مرند، زمین از هم گشوده گشت اما بار دیگر برهم بسته شد. در اثر وقوع زمین‌لرزه ۸ ژانویه ۱۷۸۰، در منطقه پست باختر تبریز، خاک دچار روانگی شد و گل از زمین بیرون زد. در اثر لرزه، چشمه‌ها و قنات‌ها خشکید و روانه‌های جدید آب در جاهای دیگری جریان یافت که در برخی جاها آن‌قدر زیاد بود که بیم آن می‌رفت که ناحیه زلزله‌زده را سیل فرا گیرد، اما جریان آب پس از حدود ۲ ساعت متوقف شد و آب‌ها به‌سوی دریاچه ارومیه روان گردید. در حدود ۱۲ کیلومتری خاور تبریز، زمین‌لرزه سبب ایجاد زمین‌لغزش و فروریزش گسترده‌ای در ناحیه بزرگی از سبزه‌زاران شد.
شکستگی گسله مرتبط با این زمین‌لرزه دامنه‌دار بود و ابعاد بزرگی داشت. امروزه، جنوب خاوری‌ترین بخش گسلش زمین که می‌توان باز شناخت و احتمالاً کمابیش به‌طور مستقیم به این زلزله مربوط بوده است، در منطقه باریکی جای دارد که جاده کهنه تبریز به اوجان را، در حدود ۵/۲ کیلومتر پیش از رسیدن به گردنه شبلی، به‌طور اریب قطع می‌کند. این منطقه را که عمدتاً از توف و آبرفت کواترنر تشکیل شده است، می‌توان بر روی زمین به سوی شمال باختر تا شمال باریش (یا بارنج) دنبال کرد که مارن‌های میوسن را می‌برد و شاخه‌ای ازآن جدا شده به باختر به سوی تبریز می‌رود اما کاملاً به حومه شهر نمی‌رسد. از شمال باریش، پس از گذشتن از تلخه رود، شاخه اصلی به صورت ناپیوسته در می‌آید. دنباله آن از میان مواد پهنه فرسایشی کواترنر می‌گذرد و هم‌چنان‌که به اولی و زبرلو نزدیک می‌شود، به تدریج به صورت افتگاه شاخصی درمی‌آید که بلندی جابجایی قائم آن، که رو به سوی جنوب باختر دارد، چندین متر است که همبری میان سازند قرمز بالایی و سازندهای جوانتری که عمدتاً از نهشته‌های کواترنر ساخته شده‌اند را دنبال کرده و یا آن‌ها را قطع می‌کند. این گسیختگی تا چله خانه سفلی پیش می‌رود و در فراسوی آن بار دیگر اثر آن ناپیوسته می‌شود. به نظر می‌رسد که سازوکار گسلش این زمین‌لرزه، نرمال بوده و سمت جنوب باختری آن حدود ۶ متر پایین افتاده است، اما قضاوت درباره اندازه یا جهت جنبش جانبی در امتداد شکستگی گسله، تاکنون امکان‌پذیر نبوده است.
این زمین‌لرزه مسبب ویرانی همه ساختمان‌های تاریخی در تبریز بود. در میان آن‌هایی که بازسازی شدند و امروزه (به شکلی بسیار دگرگون شده) هنوز موجودند، می‌توان از مسجد جمعه واقع در بازار نام برد که کار بر روی آن بیدرنگ پس از زمین‌لرزه توسط احمدخان دنبلی آغاز شد. ۱۴ سال بعد، مرمت مسجد صاحب الامر در سال ۱۷۹۴ میلادی توسط جعفر خان دنبلی در مجموعه‌ای که بلافاصله در شمال مهران رود جای دارد و مسجد ثقه الاسلام را نیز در بر می‌گیرد، انجام شد. این مجموعه ها هر دو، ساختمان‌های دیگری را در بر می‌گیرند که از آن‌ها هم‌چون بناهایی که در اثر زمین‌لرزه به سختی آسیب دیده‌اند، نام برده شده است، برای نمونه مدرسه طالبیه پیوسته به صاحب الامر که در اصل به وسیله اوزون حسن ( درگذشته به سال ۱۴۷۸ م.) ساخته شده بود. مدرسه صادقیه، که آن نیز یک بنای دوره صفوی است، هنوز در ناحیه بازار بازمانده است، و بقعه و مدرسه سید حمزه ( در گذشته به سال ۱۳۱۴ م.) نیز در محله سرخاب در سوی شمالی شهر است. ویرانه‌های مسجد علیشاه نیز که امروزه به نام ارگ شناخته می‌شود، و مسجد استاد شاگرد و مسجد دال ذال نیز تا به امروز بازمانده‌اند. . در این زلزله، مسجد کبود تبریز نیز ویران شد.
تبریز به تدریج بر همان جایگاه پیشین بار دیگر ساخته شد. خانه‌های تازه را کوتاه، بدون طبقه بالا، و با استفاده بیشتر از چوب ساختند. حتی کاخ فرمانروا نیز با مهاربندی چوبی ساخته شد و شیوه ساختمانی تازه‌ای به نام «تخته پوش» کاربرد گسترده‌ای یافت (امبرسیز . ملویل، ۱۹۸۲).
