7 lipca 1839 roku otwarto linię kolejową do Wiednia, stanowiącą część pierwszej dalekobieżnej linii kolejowej w Cesarstwie Austriackim. W latach 1839–1848 w twierdzy w Szpilberg w Brnie Austriacy więzili około dwustu polskich działaczy politycznych. W roku 1846 Brno zyskało oświetlenie gazowe, w 1847 roku połączenie telegraficzne z Wiedniem, a w 1869 roku na ulice miasta wyjechał pierwszy tramwaj konny (od 1900 tramwaje elektryczne). Rozwój miasta na taką skalę pozwalał mu uzyskać opinię morawskiego Manchesteru. W latach 1849–1918 Brno było stolicą margrabstwa Moraw – kraju koronnego w austriackiej części Monarchii Austro-Węgierskiej. Wkrótce po wybudowaniu wiedeńskiej Ringstraße, będącej wzorem dla innych miast, dawno nieistniejące fortyfikacje Brna zostały zburzone, a w ich miejscu w latach 1860/61 wybudowano obwodnicę zabudowaną prestiżowymi budynkami, takimi jak dworzec główny czy obecny Teatr Mahena (zaprojektowany przez Fellnera i Helmera). Rok 1873 przyniósł powstanie pierwszego uniwersytetu w Brnie – Instytutu Technicznego. Od 2. połowy XIX wieku czescy patrioci starali się o utworzenie w Brnie czeskiego uniwersytetu, ale nie udało im się tego zrobić ze względu na sprzeciw Niemców zamieszkujących miasto. W 1883 roku Jože Barvič założył w mieście pierwszą czeską księgarnię.