Dal 1810 al 1814 il Tirolo fu diviso tra il regno di Baviera e quello d’Italia («Dipartimento dell’Alto Adige»), entrambi alleati di Napoleone; alla caduta di quest’ultimo ritornò agli Asburgo. Tuttavia le speranze di recuperare l’antica autonomia andarono ben presto perdute. Nel periodo della cosiddetta «Restaurazione», dominato dal cancelliere Metternich, tutti i poteri sono accentrati in un rigido sistema burocratico. Ciononostante il Tirolo si dimostra una delle regioni più fedeli alla Monarchia asburgica. Nel 1848, l’anno delle rivoluzioni, l’imperatore in fuga da Vienna si ritira proprio nel “fedele Tirolo”, baluardo dei conservatori e dei clericali.
Proprio nello stesso anno cominciano a manifestarsi le prime richieste di separatismo da parte dei trentini (i Welschtiroler, “tirolesi italiani”), limitate però ai circoli borghesi liberali.
Per tutto l’Ottocento il conflitto nazionale all’interno della regione si fa sempre più aspro, anche in seguito alle guerre di indipendenza italiane e alla nascita del Regno d’Italia (1861). Con la perdita del Lombardo-Veneto (1866), il Tirolo diventa il confine meridionale dell’impero austro-ungarico. Esso comprende ben 11 diverse nazionalità che rivendicano pari diritti. Anche nei territori italiani della Monarchia (Trento, Trieste) si sviluppa l’irredentismo. La prima guerra mondiale porterà allo smembramento di tutto l’impero asburgico.

Fino quasi alla fine dell’Ottocento la politica in Tirolo è dominata dallo scontro tra i conservatori (sostenuti dalla Chiesa) e i liberali, che appoggiano le riforme di Vienna in nome del progresso e della modernità. Per lungo tempo la dieta tirolese, dominata dai conservatori, si oppone alle riforme sull’istruzione e sulla libertà di culto. La questione nazionale rimane però sempre centrale: la richiesta avanzata dai Trentini di avere maggiore autonomia da Innsbruck è respinta con forza dalla maggioranza dei tirolesi tedeschi. Soprattutto nei territori mistilingui (come la Bassa Atesina da Salorno a Bolzano) si sviluppa una vera e propria lotta nazionale a difesa delle rispettive lingue, degli asili e delle scuole.

Nell’Ottocento comincia a manifestarsi anche l’identità ladina. Sono pubblicati i primi studi e le prime grammatiche della loro antichissima lingua. I ladini dolomitici - divisi nelle cinque valli convergenti sul gruppo montuoso del Sella (Gardena, Badia, Fassa, Livinallongo e Ampezzo) - si possono considerare eredi delle popolazioni retiche romanizzate, che si erano man mano ritirate nelle valli dolomitiche di fronte alla pressione dell’elemento germanico e italico.

Con l’allargamento della base del suffragio (cioè del numero di coloro che possono votare) nascono anche in Tirolo, alla fine del XIX sec., partiti nuovi, “di massa”. I «cristiano-sociali» subentrano ai «cristiano-conservatori». Seguendo la nuova dottrina sociale della Chiesa, essi rivolgono maggiore attenzione alle tristi condizioni dei ceti popolari, soprattutto dei contadini. Sono loro a promuovere il cooperativismo, che permette ai contadini di superare le grandi crisi agrarie. In Trentino i cristiano-sociali assumono il nome di «popolari»: tra i loro leader c’è il giovane Alcide De Gasperi, lo stesso politico che guiderà la Repubblica italiana nel secondo dopoguerra.
Anche se minoritari, sono presenti in Tirolo i socialdemocratici (e i socialisti in Trentino), che rappresentano politicamente operai, artigiani e ferrovieri.

All’inizio del ‘900 l’economia della regione è in piena trasformazione. L’industrializzazione, anche se in ritardo, ha cominciato a muovere i primi passi, sono costruite le prime centrali idroelettriche, la rete ferroviaria è in espansione come pure quella stradale. Il turismo si è affacciato stabilmente anche nelle valli altoatesine. Cambia il volto architettonico delle città, come Bolzano, Bressanone e Merano. Quest’ultima diventa una delle località di cura più ricercate dalla nobiltà e dall’alta borghesia europea.

La spensieratezza che anima i centri turistici della regione viene spazzata via dallo scoppio della prima guerra mondiale nel luglio 1914. Nel giro di pochi anni gli hotel si svuotano di turisti e si riempiono di militari feriti. Dall’entrata in guerra dell’Italia contro l’Austria (maggio 1915) fino alla fine del conflitto (novembre 1918), il fronte tirolese resta sostanzialmente immutato. Esso corre su monti e ghiacciai ad altissime quote. I segni di quella che verrà chiamata «guerra bianca» restano tracciati indelebilmente nel paesaggio alpino (sentieri, cunicoli, franamenti e buche provocati dalle esplosioni).