In de loop van de 15de en de 16de eeuw richtten de oorlogen tussen Frankrijk en Boergondïe en daarna tussen Frankrijk en Spanje grote verwoestingen aan in heel Luxemburg. Ook Orval bleef niet gespaard. In deze moeilijke omstandigheden was het aan de welwillendheid van Keizer Karel te danken dat de monniken op het grondgebied van de abdij een ijzersmelterij mochten installeren. De heropbouw van het schip van de kerk, dat dreigde in te storten, moet in dezelfde context gesitueerd worden. De werken werden aangevat in het begin van de 16de eeuw. In 1533 werd de vernieuwde kerk ingewijd. Op dat ogenbiijk telde de gemeenschap 24 monniken.

Was de 17de eeuw voor de Lage Landen een ongelukseeuw, voor de abdij van Orval betekende ze een hoogtepunt in haar ontwikkeling. Ze bracht twee abten voort die voor heel de orde van betekenis zouden zijn. In 1605 slaagde Bernard de Montgaillard, die uit het zuiden afkomstig was, erin zich ondanks de weerstand van de gemeenschap, door de aartshertogen Albrecht en Isabella tot abt te doen aanstellen. Hij gaf zich van dan af volledig aan zijn monniken, die van de weeromstuit sterk aan hem gehecht raakten. Hij bracht de economische situatie van het klooster weer in evenwicht en liet de gebouwen restaureren. Zijn voornaamste verdienste lag echter op het vlak van het gemeenschapsleven en hierin was hij zijn tijd vooruit. Hij hervormde de constituties en zorgde voor een nieuw elan. Tal van kandidaten meldden zich. In 1619 telde de gemeenschap 43 leden : 27 monniken die de eeuwige geloften hadden afgelegd, 8 broeders en 8 novicen.

Kort na de ambtsperiode van Bernard de Montgaillard werd de abdij door een nieuwe ramp getroffen. In augustus 1637, in het heetst van de Dertigjarige Oorlog, plunderden troepen van maarschalk de Châtillon het klooster en staken het in brand. Het ging, bijgebouwen incluis, helemaal in de vlammen op. Aan de wederopbouw zou tot aan het einde van de eeuw in een klimaat van onveiligheid en onzekerheid gewerkt worden.

Van 1668 tot 1707 stond een andere grote abt aan het hoofd van de abdij Charles de Bentzeradt, een Luxemburger (hij was afkomstig van Echternach). Deze gestrenge man ontpopte zich tot een gedreven hervormer. Naar het voorbeeld van wat abt de Rancé in de abdij van La Trappe in Normandië had gerealiseerd, voerde hij in zijn eigen klooster de "strikte observantie" in. Weer kwamen talrijke novicen de gemeenschap vervoegen. Daardoor kon de Bentzeradt in 1701 de abdij van Düsselthal stichten en het huis van Conques-sur-Semois tot priorij verheffen. Na zijn dood werd de met uitsterven bedreigde abdij van Beaupré in Lotharingen door monniken van Orval van jong bloed voorzien en hervormd. In 1723 telde de gemeenschap 130 leden en was daarmee "de talrijkste van het hele keizerrijk".

Spijtig genoeg zou ook in Orval het jansenisme zijn tol eisen. In 1725 brak de crisis uit : een groep monniken was de stroming genegen en vijftien van hen verlieten het klooster om in de buurt van Utrecht het huis Rhijnwijk te stichten.

De vurigheid van de monniken ging hand in hand met materiële voorspoed : het landbouwareaal en de industriële vestigingen van de monniken breidden zich voortdurend uit. Op het einde van de 17de eeuw en tot in het midden van de l8de eeuw stonden de ijzersmelterijen van Orval aan de spits van de westerse metaalindustrie.

Vanaf 1760 werden de inkomsten die hier het gevolg van waren vooral gebruikt voor de bouw van een nieuw klooster, dat ontworpen werd door de befaamde architect Laurent-Benoît Dewez. In 1782 vond de kerkwijding plaats. Geldgebrek zorgde ervoor dat de werken daarna veel minder vlot verliepen en ten slotte zelfs helemaal werden stilgelegd.

1789 was voor Frankrijk het jaar van de revolutie. Alle bezittingen van Orval op Frans grondgebied werden verbeurd verklaard. Verschillende keren werd in de abdij alarm geslagen. Het ene alarm was al ernstiger dan het andere. 23 juni 1793 was de fatale dag, toen troepen van de opstandelingen onder leiding van generaal Loison de hele abdij plunderden en ze in brand staken. Alles ging in de vlammen op. De gemeenschap trok zich eerst terug in haar vluchthuis in Luxemburg, daarna in de priorij van Conques. Op 7 november 1796 werd ze officieel opgeheven. De overblijvende monniken moesten zich verspreiden. Gedurende meer dan een eeuw zouden de zwartgeblakerde muren van de abdij aan de weersomstandigheden prijsgegeven worden en dienst doen als steengroeve.