W roku 1848 zbudowany został murowany kościół katolicki pw. św. Antoniego. W latach 50. XIX wieku zbudowana została prawosławna cerkiew św. Aleksandra Newskiego oraz szkoła administracyjno-leśna i strzelecka, a w 1886 roku koszary. W 1862 roku Sokółka otrzymała połączenie kolejowe w związku z budową linii kolejowej Wiedeń–Warszawa–Sankt-Petersburg. Wśród powstańców listopadowych (1830–1831) i styczniowych (1863–1864), walczących przeciwko rosyjskiemu zaborcy, byli także także mieszkańcy Sokółki. Od końca XIX wieku do wybuchu I wojny światowej w mieście stacjonował rosyjski 63 Uglicki pułk piechoty.
Podczas rozbiorów etnografia, historia i język prosty Sokółki były obiektem badań różnych naukowców. W 1846 roku Michał Baliński i Tymoteusz Lipiński ujęli Sokółkę jako miasto powiatu grodzieńskiego w trzecim tomie swojej pracy "Starożytna Polska pod względem historycznym, jeograficznym i statystycznym opisana" dotyczącym Litwy. W 1897 roku ukazał się pierwszy tom autorstwa Michała Federowskiego "Wiara, wierzenia i przesądy z okolic Wołkowyska, Słonima, Lidy i Sokółki" z cyklu "Lud białoruski na Rusi Litewskiej". Następnie w 1902 roku wydano drugi tom "Baśnie, przypowieści i podania ludu z okolic Wołkowyska, Słonima, Lidy i Sokółki" tego samego autora.