Den gamla Victoria Ground, bredvid A500, stängdes 1997 när klubben flyttade till Britannia Stadium och har förblivit ledig sedan dess.
Planerna för 16-akre platsen omfattar 130 bostäder som byggs initialt, följt av ytterligare 70.
David Sidaway, från rådet, sa att han var stolt över att ha säkrat investeringen för den "mycket viktiga platsen".
En plan för att bygga kontor där lades ner 2004 och 2007 sade St Modwen att recessionen hade påverkat utvecklingsmöjligheterna.
Ytterligare bostadsplaner tillkännagavs 2013 men har aldrig inträffat.
Dave Smith, från utvecklaren St Modwen Homes, sade: "Vi förstår att Victoria Ground är en viktig plats för både folket i Stoke-on-Trent och stadsfullmäktige.
"Efter att ha tagit del av kommentarerna från det offentliga samrådet, särskilt för den andra fasen av utvecklingen, ser vi fram emot att omvandla våra planer för Victoria Ground-platsen till verklighet och blåsa nytt liv i samhället och omgivningen."
Efter att ha arbetat med miljöbyrån över potentiella översvämningsfrågor, en närliggande grundskola för att inkludera idrottsplatser i utvecklingen och hålla ett offentligt samråd, planer kommer att läggas fram i slutet av månaden, sade rådet.
Det tidigare hemmet för Stoke City FC ska omutvecklas till 200 bostäder, en park och fält, säger rådet.