Ponowny rozkwit miasta nastąpił w 2. połowie XIX w. W 1850 r. ulokowano w Oleśnicy garnizon, zaś w 1868 r. przeprowadzono przez miasto strategiczną linię kolejową, łączącą Wrocław z Górnym Śląskiem. Miasto rozbudowało się w trzech kierunkach: na południe, wzdłuż Ohlauer Straße (dziś ul. 3 maja), gdzie wzniesiono m.in. gmachy poczty, sądu, gimnazjum, starostwa, szkoły ewangelickiej, a także gazownię miejską na wschód, wzdłuż Náchodstraße (dziś ul. Lwowska), gdzie wzniesiono szpital miejski, szkołę (Logau-Oberrealschule), a w 1913 r. obszerne zakłady naprawcze kolei niemieckich (Reichsbahn-Ausbesserungswerk) na północny wschód, wzdłuż Wartenberger Straße (dziś ul. Wojska Polskiego), gdzie w latach 70. XIX w. zbudowano koszary, a później także wieżę ciśnień, urząd skarbowy i stadion miejski
Między 23 a 25 stycznia 1945 roku 73 Korpus Piechoty 52 Armii 1 Frontu Ukraińskiego toczył zacięte walki o zajęcie miastaRada Ochrony Pomników Walki i Męczeństwa ”Przewodnik po upamiętnionych miejscach walk i męczeństwa lata wojny 1939- 1945", Sport i Turystyka 1988, , str. 800.