Napoléon in Schönbrunn
In den Koalitionskriegen wurde Wien zweimal von Napoléons Truppen eingenommen.
Die erste Besetzung am 13. November 1805 verlief kampflos: Drei französische Marschälle kamen mit weißer Fahne über die Taborbrücke, die damals einzige und stark verteidigte Donaubrücke, und überzeugten den österreichischen Befehlshaber, dass der Krieg eigentlich schon vorbei sei. In der Zwischenzeit konnte die französische Armee ungehindert einziehen und wurde von der Bevölkerung eher neugierig als ablehnend begrüßt. Napoléon, der tags darauf im Schloss Schönbrunn Quartier bezog, ließ denn auch 10.000 Männer der Wiener Nationalgarde bewaffnet und überließ ihnen später bei seinem Abzug wieder das unbeschädigte Waffenarsenal. Vorher war zwischen Frankreich und Österreich der Friede von Pressburg geschlossen worden.
Die zweite Besetzung Wiens im Mai 1809 hingegen gelang nur nach schwerem Beschuss der heutigen Altstadt; Napoléon bezog wieder Schloss Schönbrunn. Kurz darauf hatte Napoléon in der Schlacht bei Aspern seine erste größere Niederlage zu verkraften, der jedoch sechs Wochen später der Sieg bei Deutsch-Wagram folgte. Französische Offiziere begleiteten den Sarg des verstorbenen Joseph Haydn. Der Kaiser der Franzosen feierte am 15. August 1809 seinen 40. Geburtstag in Wien; alle Kirchenglocken läuteten. Insgesamt blieb Napoléon bei seinem zweiten Aufenthalt rund fünf Monate in Wien und regierte von Schönbrunn aus.
Nachdem Napoléon in den folgenden Befreiungskriegen endgültig besiegt war, fand in Wien vom 18. September 1814 bis zum 9. Juni 1815 der Wiener Kongress statt, der die politischen Verhältnisse in Europa neu ordnete. Der Kongress war von vielen gesellschaftlichen Veranstaltungen begleitet, was Charles Joseph, Fürst von Ligne zum berühmten Satz veranlasste: „Der Kongress tanzt, aber er geht nicht weiter“.
In der ersten Hälfte dieses Jahrhunderts kam es zu intensiver Industrialisierung rund um die noch immer von Mauern umgebene Stadt. 1830 gab es ein außergewöhnlich starkes Hochwasser der Donau, das den heutigen 2. Bezirk und andere donaunahe Siedlungen überschwemmte und enormen Schaden anrichtete. 1837 wurde auf der ersten Teilstrecke der Nordbahn vom Vorort Floridsdorf nach Deutsch-Wagram der Eisenbahnbetrieb aufgenommen. Wichtiges Verkehrsmittel war auch die Donauschifffahrt.
Die französische Februarrevolution 1848 wirkte sich auch in Wien aus. Am 13. März brach zunächst die Märzrevolution aus, die Metternich schließlich zum Rücktritt zwang.