Entre 1852 et 1862, se conjuguent l’agrandissement de la ville, – démolition des anciens remparts et construction de la nouvelle enceinte – et l’arrivée du Chemin de fer : au dessus de la vieille ville tournée vers son port, son arsenal et la place d’Armes, se dessine au carré une ville neuve dont la place de la Liberté, embellie de sa fontaine monumentaleLa Fontaine de la Fédération a été élevé en 1889, en l'honneur du centenaire de la Révolution Française, par la Fédération Républicaine du Var. Deux toulonnais en sont les auteurs, les frères Allar : Gaudensi en fut l'architecte et André, le sculpteur.
Gaudensi Allar a travaillé sur plusieurs projets avec Henry Espérandieu, dont le Palais Longchamp à Marseille.
André Allar, Grand Prix de Rome en 1869, a réalisé les sculptures de la Fontaine Cantini sur la place Castellane à Marseille et, à Toulon, les cariatides du Musée-Bibliothèque et un haut-relief au-dessus de l'ancienne Ecole Rouvière. Lié au milieu des artistes parisiens, il est l'ami de Bartholdi qui réalise la statue de la Liberté à New-York. Son œuvre semble avoir été influencée par ce dernier.
Le groupe principal de la fontaine représente la France, assisté de la Force et de la Justice. La fontaine est réalisée en pierre de calcaire tendre.
Gravement endommagée par les bombardements de 1944 et les combats de la Libération, cette fontaine a fait l'objet d'une réfection après la guerre, puis d'une restauration en 1986-87 par les entreprises Bonaldi et Mérindol sous la direction du Service Général des Eaux et Fontaines. , va être désormais le point central.

Dessin de Lotfi Bougraira, Beaux Arts Toulon

L’essor de la ville haute ou ville neuve se manifeste surtout à partir des années 1880 ; il coïncide avec l'essor industriel et l’accroissement démographique de la ville et surtout avec l'arrivée à la tête de la municipalité d'Henri-Armand Dutasta, premier grand maire "bâtisseur", qui met en place un programme d'urbanisme avec trois objectifs :

• l'assainissement de la ville : tout-à-l'égout, alimentation en eau, rénovation de logements insalubres ou construction de logements pour les populations ouvrières avec la création de nouveaux faubourgs ;
• l'organisation des transports publics : la première ligne de tramways est créée en 1886 ;
• l'embellissement et l'aération de la ville : création de places et grandes réalisations, alignements et voies nouvelles… Ouverture au Mourillon du boulevard du littoral (1880).

Ce programme d'urbanisme s'articule avec un programme plus vaste, politique, économique et culturel. Ils constituent les axes principaux des politiques qui vont être suivies par les successeurs de Dutasta, notamment Marius Escartefigue, maire de 1904 à 1909 et 1920 à 1940.

Entre 1872 et 1911, le nombre de maisons a doublé et le nombre des habitants est passé de 1 859 à 4 109. Le quartier a fini par prendre son essor avec une tendance plus marquée pour le commerce et les lieux de sociabilité sur et autour du boulevard de Strasbourg après 1870, favorisé par la présence du nouveau théâtre tandis que la partie supérieure de la haute ville prend un caractère nettement plus résidentiel.

A partir de 1860-61, le boulevard Napoléon est planté d'arbres et l'Hôtel Victoria s'ouvre sur le côté sud du boulevard. Les premières maisons sortent de terre et s'élèvent le long des belles avenues Vauban et Colbert (alors simplement nommées avenue Ouest de la gare et avenue Est de la gare). On peut encore les admirer aujourd'hui, par exemple au carrefour de l'avenue Vauban et de la rue Peiresc où s'élève la Banque de France. L'ancien collège des Maristes, installé à l'origine dans une ancienne bastide, est reconstruit (sur son emplacement aujourd'hui se trouve la Caisse d'Epargne), puis une chapelle s'y ajoute en 1867-68.

On remarque quelques noms d'architectes qui sont les concepteurs de bâtiments publics aussi bien que privés : l'architecte Laroze et l'entrepreneur Allibert cadet sont également ceux de la Banque de France. L'architecte Jacques conçoit l'immeuble du 5 avenue Colbert (angle rue Victor Clappier) bâti en 1863 pour la famille de Pessonneaux du Puget et, la même année, le 8 de l'avenue Vauban, pour l'ancien maire de la ville M. Garnier. Il sera aussi l’architecte du Temple de la rue Picot (1869-70) et du Grand-Hôtel (1970). L'architecte Gueit, auteur des plans de l'hôpital Chalucet (1853) est également celui de l'immeuble du 16 avenue Colbert (1860).

Au centre de la nouvelle ville, donnant sur la place d'Armes (place de la Liberté aujourd'hui) était prévue la construction de la sous-Préfecture mais en 1868 la ville est autorisée à renoncer à la construire sur cet emplacement. Finalement, sur l'espace libre est édifié le Grand-Hôtel, fleuron de l'hôtellerie toulonnaise.

Dessin de Lotfi Bougraira, Beaux Arts Toulon

Aux immeubles privés sont venus s'ajouter des édifices publics avec des équipements culturels comme l'Ecole Rouvière (1882), le Musée-Bibliothèque (1887), des monuments publics, tel le monument à la gloire des Poilus de la guerre de 1870 face à la gare (1882), la nouvelle sous-Préfecture (1898) et des lieux de convivialité : brasseries, spectacles, sur le boulevard de Strasbourg, premiers cinémas, rue Victor-Clappier Le Femina (1904) et sur la place de la Liberté PATHE Frères (1910),de grands magasins comme les Dames de France, en 1904 sur la place de la Liberté, qui, joint à l'essor économique de la ville, ont contribué à en faire un lieu attractif pour des investisseurs ou des résidents potentiels.

Parmi les architectes actifs pendant cette période, on note le nom de François Roustan et celui de Paul Page, connu pour son œuvre dans l’architecture balnéaire, que ce soit à Tamaris, à Hyères et à Saint -Raphaël. Toulon ne déroge pas à l’engouement général de la villégiature ; en 1864, le docteur Turrel publie «  les résidences d’hiver » dans lesquels il vante les vertus de « la Méditerranée comme une immense piscine d’une véritable eau minérale » et prône la vocation balnéaire de Toulon dont l’économie est jugée trop centrée sur la marine militaire.