В останні десятиліття 19 ст. швидко розвивалася промисловість (залізообробна, харчова, легка), зростала чисельність населення (1796 — 17 500, 1859 — 58 200, 1897—154 500, 1909—205 200 осіб). Відбулася полонізація місцевого населення, за рахунок чиновників і військових збільшилася кількість росіян, зросла єврейська спільнота. У 1897 році в місті мешкало 2,1 % литовців, 20,1 % росіян, 30,9 % поляків, 40 % євреїв. У громадському житті міста провідне місце посіла російська мова, вживання польської, а особливо литовської натрапляло на перешкоди з боку влади. На межі 19–20 ст. Вільнюс став центром діяльності соціал-демократичних і націоналістичних (литовської, польської та єврейської) партій. Під час революції (1905—1907) у місті відбувся Великий Вільнюський сейм литовського національно-визвольного руху.