W drugiej połowie XIX wieku zbudowano rozległy zespół portowy, obecnie określany jako Porto Vecchio, połączony bezpośrednio z siecią kolejową. W latach 1867–1918 miasto wraz z najbliższym otoczeniem tworzyło autonomiczny kraj koronny Przedlitawii – Wolne Cesarskie Miasto Triest i jego okręg – i było siedzibą namiestnika Pobrzeża Austriackiego. Rozwój gospodarczy przyczynił się do szybkiego wzrostu liczby ludności i utrwalił wielojęzyczny charakter miasta, w którym ludność włoskojęzyczna dominowała w centrum, a społeczność słoweńskojęzyczna była liczna na przedmieściach i płaskowyżu Kras.
I wojna światowa i okres włoski Na przełomie XIX i XX wieku Triest stał się jednym z głównych ośrodków włoskiego irredentyzmu, dążącego do przyłączenia miasta do Królestwa Włoch. Równocześnie rozwijały się słoweńskie instytucje społeczne, kulturalne, polityczne i gospodarcze. Podczas I wojny światowej miasto pozostawało poza bezpośrednią strefą walk, lecz działalność portu została ograniczona. Po rozpadzie Austro-Węgier w listopadzie 1918 roku Triest zajęły wojska włoskie, a jego przyłączenie do Włoch zostało potwierdzone w powojennych traktatach pokojowych.