Au , l’histoire d’Arles est marquée par les épidémies de choléra La cité subit 9 épidémies successives correspondant aux ,, et pandémies de cette maladie. La cité subit de profondes mutations : elle redécouvre son passé historique et se transforme de gros bourg agricole et portuaire, en ville ouvrière. Éprouvée par la crise viticole, la guerre de 14-18, les bombardements de 1944 et dans les années 1980 par des suppressions d’emplois industriels, la ville s’oriente vers des activités culturelles et acquiert dans les dernières années du , une forte notoriété dans les domaines liés à l’image.
Au , Arles est marquée profondément par le choléra. Entre 1832 et 1884, il y a dans la cité 9 épidémies successives correspondant aux , , et pandémies de cette maladie. La ville subit également de profondes mutations : elle redécouvre son passé historique et se transforme de gros bourg agricole et portuaire, en ville ouvrière.
En 1801, le Concordat ramène la paix religieuse, mais consacre la disparition de l'archevêché d'Arles au profit d’Aix-Marseille, ainsi qu’un moindre rôle politique de la ville.
À la chute de l'Empire, les républicains arlésiens sont victimes de la Terreur blanche qui les oblige à fuir. Une nouvelle aristocratie s'affirme alors à la tête de la cité comme le montre la riche demeure du Baron de Chartrouse, anobli par Napoléon et rallié à la Restauration en 1814-1815. Maire d'Arles, il entreprend vers 1824 de remettre en valeur le patrimoine bâti en dégageant les Arènes, puis le théâtre antique.
Sur le plan économique, le port d'Arles est encore important au début du : il possède 104 bateaux en 1804, ce chiffre passant à 152 en 1847. En 1837, le port de la cité est au national devant des villes maritimes comme Brest, Saint-Malo ou Cherbourg; il bénéficie en particulier du trafic avec l'Algérie. En 1846, Arles possède 182 capitaines marins, 600 matelots et maîtres en second, étant inscrites sur les registres maritimes. Avec les familles jointes, on peut estimer à les personnes vivant ainsi du port.
Toutefois dès 1848, peu de temps après l'introduction des premiers bateaux à vapeur (1840), Arles perd son monopole de la navigation sur le Bas-Rhône à cause des chemins de fer (ligne Paris-Lyon-Marseille) puis de Saint-Louis, port créé à l'embouchure du Rhône à partir de 1882. Le chemin de fer révolutionne l’économie et la physionomie des activités au détriment du port fluvial. La cité se vide ainsi de ses marins qui représentaient avec leurs familles près du tiers de la population de la ville. La ville trouve cependant un second souffle dans l’industrie. Les ateliers des chemins de fer qui recouvrent les Alyscamps attirent dès 1848 une nouvelle population, essentiellement des ouvriers, comprenant une forte composante gardoise et protestante. Un peu plus tard, des ateliers de construction navale apparaissent à Barriol et des dragues fabriquées à Arles sont livrées dans le monde entier. La population rurale, qui constituait encore 40 % des habitants de la ville vers 1850, quitte la cité. En moins d’un demi-siècle Arles devient une ville ouvrière. thumb|left|Le théâtre d'Arles. thumb|Arles, le pont de Trinquetaille construit en 1875 et peint par van Gogh en septembre 1888 À propos de ce tableau van Gogh écrit (lettre 532) : le pont de Trinquetaille avec toutes ces marches est une toile faite par une matinée grise, les pierres, l'asphalte, les pavés sont gris, le ciel d'un bleu pâle, des figures colorées, un malingre arbre à feuillage jaune. Détail amusant, le jeune platane de l'époque existe toujours. . À partir du milieu du , la ville se transforme profondément en se dotant de nombreux équipements. On voit s’élever les Haras, le canal d’Arles à Bouc est creusé, la promenade des Lices aménagée, les Arènes et le théâtre antique ont été dégagés. Les crues des années 1840 et surtout celle de 1856, entraînent la construction de quais qui protègent la ville du fleuve. L'urbanisme du Second Empire se traduit dans la cité par le percement de nouvelles artères (rue Gambetta…), l’aménagement de deux ponts sur le Rhône, un pour le train en 1850 et l’autre en 1875 pour relier la ville à Trinquetaille sur la rive ouest du Rhône à la place du pont de bateaux, et la construction de nouveaux bâtiments à usage collectif : poste, écoles, théâtre, magasins. La ville se développe enfin en périphérie par extension de faubourgs, notamment au sud du boulevard des Lices, où s’installe une caserne d’infanterie. Le décor architectural, néoclassique au début du , devient plus éclectique après 1850.
Son territoire est également mis en valeur. En 1856, des industriels bâtissent Salin-de-Giraud au sud de la commune pour l'exploitation du sel. Sur le plan agricole, les ravages causés au vignoble français par le phylloxéra à partir de 1875 sont une aubaine pour les grands propriétaires arlésiens qui couvrent la Camargue de vignes, les sols sableux et inondés l'hiver protégeant les plants des attaques du parasite. La ville accueille de nombreux étrangers, en particulier des Italiens, parfois cibles de mouvements xénophobes Vincent van Gogh raconte à son frère Théo, qu’il a assisté à une véritable chasse à l’homme un soir de 1888. Un Zouave ayant été assassiné aux portes d’un bordel, la rumeur publique à tôt fait de désigner le coupable. Il est italien. Une ratonnade sanglante s’organise. Toute la communauté italienne fuit la ville avec le baluchon sur l’épaule. Van Gogh relate les faits avec étonnement et tristesse.. Des travaux d'infrastructures sont également réalisées : en 1892, deux lignes de chemin de fer sont créées et exploitées par la compagnie des Chemins de fer de Camargue pour la mise en valeur de ces salins et le développement de la Camargue (transport du sel, de produits agricoles, de matériaux de construction et de voyageurs).
thumb|left|Arles en 1932. thumb|upright=0.8|Le pont ferroviaire, dit de Lunel détruit en août 1944 par les bombardements alliés avant le débarquement en Provence. thumb|left|Arles, le monument aux morts thumb|upright=0.8|Le nouveau pont de Trinquetaille ouvert à la circulation en 1950.
Le début du , marqué par les crises vinicoles et la guerre de 14-18, voit un retrait des cultures sur le territoire arlésien au bénéfice de l’élevage. La ville qui célèbre le poète du félibre Frédéric Mistral et son musée Arlaten, se dote de quelques grands hôtels, notamment sur la place du Forum, qui préfigurent l’orientation touristique de la cité. Des entreprises importantes comme les Constructions Métalliques et les Papeteries Étienne fondées en 1911 viennent renforcer les emplois des ateliers du PLM. Au sud de la ville le quartier Chabourlet, un nouveau quartier à l’architecture inspirée du style Art Floral, apparaît.
En 1944, les bombardements de la Seconde Guerre mondiale Victime de cinq bombardements aériens en l’été 1944, la ville perd sa gare, ses deux ponts et 28 % de son habitat. Détruites également deux églises (Saint-Julien et Saint-Pierre-de-Trinquetaille), alors que l'amphithéâtre, les remparts et Notre-Dame-de-la-Major sont gravement endommagés détruisent plus d’un quart de son habitat, principalement dans les quartiers de Trinquetaille, de la Cavalerie et du Trébon, c’est-à-dire autour des ponts et de la gare ferroviaire. La reconstruction est dirigée par les architectes Pierre Vago et Jean Van Migom. Au niveau agricole, la riziculture se développe en Camargue dès la fin des années 1940.
Très éprouvée dans les années 1980 par des suppressions d’emplois industriels, la ville s’oriente vers des activités culturelles et acquiert une forte notoriété dans les domaines liés à l’image. Les Rencontres Internationales de la Photographie, créées en 1970 deviennent une manifestation internationale et des maisons d’éditions, littéraires et musicales, s’installent dans la cité comme Harmonia Mundi et Actes Sud.
Chronologie
1801 : le Concordat ramène la paix religieuse, mais il consacre la disparition de l'archevêché d'Arles au profit d’Aix-Marseille, ainsi qu’un moindre rôle politique de la ville. 1803 : le , épouvantable tempête qui fait tomber en quelques heures une énorme quantité d'eau ; débordement du Rhône dans le TrébonÉmile Fassin – Bulletin archéologique d’Arles, , page 13.. 1804 : le , « Ce matin (mercredi) j'ai été derrière l'Abbaye et la Major pour voir le triste spectacle du Tresbon, le Rhône ayant diminué cette nuit, pour cause du surversement des eaux du côté de Tarascon, en dessus. » (Journal de Jacques-Honoré Bonasse) Émile Fassin – Bulletin archéologique d’Arles, 1891 , pages 171-174.. 1805 Le , décret autorisant la création d'un musée lapidaire dans l'ancienne église Sainte-Anne. Le , M. Henri du Roure est nommé maire d'ArlesÉmile Fassin – Bulletin archéologique d’Arles, 1891 , pages 11-14.. 1808 Le , le marquis de Grille d'Estoublon, ancien lieutenant de vaisseau, est nommé maire d'Arles Émile Fassin – Bulletin archéologique d’Arles, 1889 , page 41.. Le , tremblement de terre entre 5 heures et demie et 6 heures du soir Émile Fassin – Bulletin archéologique d’Arles, 1889 , pages 59-65.. 1810 Le , création d'une nouvelle foire aux bestiaux qui sera tenue chaque année le jeudi avant la Pentecôte Émile Fassin – Bulletin archéologique d’Arles, 1890 , pages 29-32.. Démolition de la porte médiévale Saint-Étienne. Le , débordement du Rhône. Les eaux vinrent baigner le pied de la tour de Méjanes, en Camargue, construite sur un petit monticuleÉmile Fassin – Bulletin archéologique d’Arles, 1891 , pages 66-68.. En juin, adjudication du travail de démolition de la porte Saint-Étienne, attenante à l'archevêché Émile Fassin – Bulletin archéologique d’Arles, 1889 , pages 90-93.. 1813 : le , tremblement de terre, assez faible Émile Fassin – Bulletin archéologique d’Arles, 1889 , pages 132-135.. 1814 Le , service solennel, dans l'église Saint-Trophime, en commémoration de l'ancien archevêque d'Arles, , massacré le dans l'ancienne église des Carmes à Paris (Mém. du Temps) Émile Fassin – Bulletin archéologique d’Arles, 1891 , pages 132-135.. Le , audience accordée par le roi Louis XVIII à la députation arlésienne conduite par l'abbé Constant, curé de Saint-TrophimeÉmile Fassin – Bulletin archéologique d’Arles, 1891 , pages 150-154.. 1815 À la chute de l'Empire, les républicains sont les victimes d'une Terreur blanche qui les oblige à fuir. Le , au premier bruit du désastre de Waterloo, les royalistes arlésiens se lèvent en masse. « Les réfugiés des marais arrivent, le drapeau blanc à leur tête ; dans un instant, l'Hôtel-de-ville est envahi, la municipalité et la garde nationale sont chassés, le drapeau blanc est arboré. » Émile Fassin – Bulletin archéologique d’Arles, 1891 , pages 86-89.. Le , la garde nationale royaliste fait le coup de feu contre la troupe de ligne et a un homme blessé. Le , nomination à la mairie d'Arles de M. J.-F.-J. de Boismaux de Constantin, ancien maire des Saintes-Maries. Le , nomination de Thomas Orcel, charcutier, aux fonctions de maire d'Arles. Le , M. J. B. Valenlin de Meyran-La-Cella, ancien colonel au service de l'Espagne, fut nommé maire d'Arles Émile Fassin – Bulletin archéologique d’Arles, 1890 , pages 167-170.. 1816 : le , ordonnance royale transférant de Tarascon à Arles le siège de la sous-préfecture et le tribunal civil. Cette ordonnance est rendue à la suite de mouvements séditieux qui se sont produits à Tarascon huit jours auparavant (). 1817 : la sous-préfecture de Tarascon est déplacée à Arles. 1819 : le , exécution capitale de la Nazette, accusée du crime de son mari, sur la place du Marché-Neuf, à 10 heures du matin Émile Fassin – Bulletin archéologique d’Arles, 1890 , pages 71-75..