Am 10. Oktober 1806 fand das Gefecht bei Saalfeld statt, das mit einem Sieg der 14.000 französischen Soldaten über ein 9.000 Mann starkes Heer der Preußen endete und bei dem der preußische Prinz Louis Ferdinand ums Leben kam. Im 19. Jahrhundert begann auch die Industrialisierung in Saalfeld, die ihren größten Aufschwung nach der Eröffnung der Bahnstrecke Leipzig–Gera–Saalfeld im Jahr 1871 nahm. In den folgenden Jahrzehnten entwickelte sich Saalfeld zu einem wichtigen Eisenbahnknoten zwischen Leipzig und Nürnberg mit weiteren Verbindungen nach Hof und Gera im Osten, Jena im Norden, Nürnberg im Süden sowie Erfurt und Sonneberg im Westen. Lokale Bahnstrecken führten außerdem über Rottenbach nach Königsee und Katzhütte. 1939 wurde die steile Frankenwaldbahn erstmals elektrifiziert, bevor die Sowjetunion den Fahrdraht 1945 wie auch bei der Saalbahn als Reparationsleistungen wieder entfernen ließ. Die erneute Elektrifizierung der Strecke zwischen Probstzella und Camburg erfolgte erst 1995 nach der deutschen Wiedervereinigung. Während der Industrialisierung entwickelte sich aus dem seit dem Mittelalter betriebenen Saalfelder Bergbau die Maxhütte Unterwellenborn, ein 1872 gegründetes Zweigwerk der Oberpfälzer Maxhütte. Die ebenfalls seit dem Mittelalter betriebene Saaleflößerei wurde erst 1938 nach dem Bau der Saalekaskade eingestellt.