
As revoluções de 1848 varreram a Europa, e a Áustria viu apelos a reformas liberais e nacionalistas que forçaram Metternich e o imperador Fernando I, com deficiência mental, a renunciarem. O sobrinho do imperador, Francisco José, ascendeu ao trono com apenas 18 anos. Inicialmente, o impulso revolucionário empurrou a Áustria para reformas constitucionais, mas estas foram rapidamente restringidas à medida que Francisco José consolidou o poder e regressou ao absolutismo, usando a força militar para suprimir revoltas em locais como Lombardia e Hungria . Em 1850, a Áustria abandonou quaisquer promessas constitucionais, mas libertou a sua classe camponesa, um movimento que mais tarde facilitou a industrialização.
A política externa da Áustria enfrentou numerosos desafios. Durante a Guerra da Crimeia (1853-1856), a Áustria tentou permanecer neutra, uma postura que irritou aliados e potenciais inimigos. A influência da Áustria na Itália, onde crescia o movimento pela unificação (Risorgimento), logo levou àSegunda Guerra da Independência Italiana (1859). O Piemonte e a França, liderados por Napoleão III, provocaram a guerra da Áustria, onde sofreu derrotas críticas. Em 1860, a Áustria cedeu a Lombardia à França e a Itália unificou-se sob o Reino da Sardenha. Estas perdas pressionaram ainda mais a Áustria a conceder direitos constitucionais limitados e a iniciar o “Diploma de Outubro” (1860) e a “Patente de Fevereiro” (1861), que introduziu o Reichsrat, ou Conselho Imperial, embora os líderes húngaros tenham resistido.
As tensões com a Prússia cresceram, especialmente em torno da Confederação Alemã . A Áustria juntou-se à Prússia contra a Dinamarca na Segunda Guerra de Schleswig (1864), reivindicando Holstein, mas acabou por entrar em conflito com a Prússia sobre o seu futuro. A rivalidade culminou na Guerra Austro-Prussiana de 1866, com a adesão da Itália à Prússia. A derrota da Áustria na Batalha de Königgrätz forçou-a a ceder Venetia à Itália e a aceitar o domínio prussiano na nova Confederação da Alemanha do Norte, encerrando o papel da Áustria nos assuntos alemães.
Em 1867, a Áustria alcançou o Compromisso Austro-Húngaro (Ausgleich), criando a Monarquia Dual. A Áustria e a Hungria seriam agora reinos co-iguais sob o imperador Francisco José, cada um com o seu parlamento e governo, mas partilhando políticas externas e militares. Embora a Hungria tenha conquistado autonomia, este acordo aumentou outras tensões nacionais, especialmente entre as populações eslavas na Boémia e na Galiza, que também procuravam a independência.
Ao longo do longo reinado de Francisco José, Viena transformou-se cultural e economicamente, especialmente na era “Gründerzeit” de rápida expansão e modernização. A industrialização floresceu e a Exposição Mundial de 1873 em Viena celebrou esta prosperidade apesar da crise económica no mesmo ano. Politicamente, o império viu divisões partidárias emergentes e expandiu o sufrágio. No entanto, as tensões nacionalistas e étnicas continuaram a aumentar, especialmente após a ocupação da Bósnia e Herzegovina (1878) e a anexação formal (1908).
Viena tornou-se um centro cultural no final do século XIX e início do século XX. As artes prosperaram com o movimento da Secessão de Viena, liderado por Gustav Klimt, e o início da arquitetura Jugendstil, ou Art Nouveau. A época produziu gigantes musicais como Mahler e figuras literárias como Karl Kraus. No entanto, as crescentes exigências de reforma social, os desafios liberais e as tensões nacionalistas testaram a Monarquia Dual. Em 1914, a Áustria-Hungria enfrentou pressões crescentes do descontentamento interno, preparando o terreno para o seu eventual declínio na guerra que se aproximava.