A partir de 1850, on restaura la chapelle du Mont-Carmel ou de No­tre-Dame-la-Ronde. Puis, à partir de 1860, on démolit les constructions de Blondel élevées contre la façade méridionale, ce qui eut pour effet de mettre à découvert le portail d’an­gle de Notre-Dame-de-la-Ronde, dont les sculptures étaient en grande par­tie mutilées.
Le 7 mai 1877, lors d’une visite de l’empereur Guillaume Ier, un in­cendie dévora la toiture de la ca­thédrale. Ce fut le point de départ des grands travaux de restauration de l’architecte Paul Tornow. Il fit, tout d’abord, de 1880 à 1883, une nouvelle toiture, dont le faîte s’é­leva beaucoup plus haut que précé­demment, ce qui eut pour

effet de rendre les tours beaucoup moins élancées par rapport au grand com­ble. Cette modification, très criti­quée â cette époque, entraîna la construction de pignons aux extré­mités du transept (1884-1886).
De 1880 à 1885, le portail d’angle de Notre-Dame-la-Ronde fut pres­que entièrement refait par le sculp­teur Dujardin. En 1881, des fouilles faites au pied des piliers carrés du transept, amenèrent la découverte de substructions de la cathédrale romane. La chapelle du Saint-Sacre­ment, ancienne chapelle des évêques, fut restaurée en 1888; la crypte, à partir de 1889 et surtout de 1896 à 1899. Le pignon de la façade ouest fut élevé en 1895 à 1897.