Im Laufe des 19. Jahrhunderts gerät die Sinfonie in Konflikt zwischen neuem romantischem Ausdruck und alter klassischer Form. Einerseits wird die Gattung in romantischer Tonsprache weitergeführt, so u. a. bei Franz Schubert (8 Sinfonien, darunter eine unvollendete), Felix Mendelssohn Bartholdy (5 Sinfonien, dazu 12 Streichersinfonien), Robert Schumann (4), Johannes Brahms (4) sowie bei Pjotr Iljitsch Tschaikowski (6 Sinfonien, dazu Manfred-Sinfonie), Antonín Dvořák (9), Niels Wilhelm Gade (8) und Jean Sibelius (7), deren Werke von nationalem Kolorit geprägt sind. Andererseits verläuft die von Hector Berlioz (Symphonie fantastique) ausgehende Entwicklung einer programmatisch orientierten Sinfonie (Programmsinfonie) und Sinfonischen Dichtung, die literarisch-philosophischen Ideengehalt mit Innovation im Bereich der Form und Instrumentation verbindet, so u. a. bei Franz Liszt und Richard Strauss. Dazwischen stehen die Sinfonien von Anton Bruckner (9 Sinfonien, darunter eine unvollendete sowie zwei unnummerierte Frühwerke), welche von Beethoven, Schubert und Richard Wagner entscheidend beeinflusst sind, zugleich aber eine unverwechselbar eigene Gestalt aufweisen. Auf Anraten seiner Schüler und Freunde hat er seine Sinfonien allerdings mehrfach überarbeitet, so dass von einigen Werken mehrere Fassungen existieren. Gustav Mahler (9 Sinfonien, dazu eine unvollendete) knüpft teilweise an Bruckner an und führt die Gattung zu einem vorläufigen Höhepunkt. Seine Sinfonien sind bezüglich Umfang und Besetzung massiv erweitert, beziehen u. a. Solo- und Chorstimmen sowie Fernorchester und weitere Spezialinstrumente (Harfe, Orgel, Harmonium, Celesta, Gitarre, Mandoline, Flügelhorn, Tenorhorn und diverse Schlaginstrumente) mit ein und zeichnen sich durch eine verfeinerte Orchestersprache und einen bisweilen metaphysischen Ausdruck aus.