Itävalta-Unkari miehitti Bosnian ja Hertsegovinan vuonna 1878 osana Berliinin sopimusta.
Seuraavaksi vuonna 1908, ja se suututti serbit. Itävalta-Unkari teollisti Sarajevon ja käytti kaupunkia uusien keksintöjen testausalueena, kuten raitiovaunujen, jotka perustettiin vuonna 1885 ennen kuin ne myöhemmin asennettiin Wieniin. Arkkitehdit ja insinöörit, jotka halusivat auttaa Sarajevon jälleenrakentamisessa nykyaikaiseksi Euroopan pääkaupungiksi, ryntäsivät kaupunkiin. Tulipalo, joka paloi suuren osan kaupungin keskusta-alueesta ("čaršija"), jätti lisää tilaa uudistukselle. Tämän seurauksena kaupungissa on ainutlaatuinen sekoitus jäljellä olevasta osmanilaisen kaupungin markkinasta ja nykyaikaisesta länsimaisesta arkkitehtuurista. Sarajevossa on myös joitakin esimerkkejä tästä ajasta peräisin olevista Secession- ja Pseudo-Moorish-tyyleistä.