Med utviklingen av tekstil- og verksindustrien på 1800-tallet ble Brno en viktig industriby. I 1839 ankom det første toget byen. Industriutviklingen fremskyndte også veksten av forstedene, noe som gjorde at byen mistet sin karakter som festningsby. Brno fikk gassbelysning i 1847 og trikk i 1869. I årene 1849–1918 var byen hovedstad i provinsen Mähren i den østerrikske delen av Østerrike-Ungarn. I 1919 ble Brno den nest største byen i det nye Tsjekkoslovakia, som samme år ble frigjort fra det østerrikskungarske riket.