Zmodernizowana Twierdza Zamość odegrała dużą rolę w trakcie powstania listopadowego i skapitulowała jako ostatni polski punkt oporu pod dowództwem Jana Krysińskiego. Po powstaniu w Zamościu po raz ostatni odnotowano zrabowane przez Rosjan Miecze grunwaldzkie. W czasie powstania styczniowego miasto pozostało w rękach zaborcy, lecz wokół czynne były oddziały powstańcze, które jednak nie opanowały Zamościa.
Porażka Rosjan w wojnie krymskiej (1856) ukazała nieprzydatność twierdz z dziełami obronnymi takimi jak w Sewastopolu. Na tej podstawie twierdzę zamojską skasowano w 1866 r. Ta decyzja dała początek przestrzennemu rozwojowi miasta. Krępujące go mury stopniowo zaczęto likwidować. Pozwolono na osiedlanie się Polaków i budowę nowych domów. Pod koniec wieku Zamość liczył już ponad 10 000 mieszkańców.
XX wiek Wojska austriackie zajęły Zamość w 1914 (bitwa pod Zamościem (1914)).
Dla usprawnienia transportu wojskowego, w okresie I wojny światowej do Zamościa doprowadzono linię kolejową (1916). W 1917 roku poszerzono granice miasta.