Kommunfullmäktiges kabinett hade rekommenderat att Brecon High School skulle bytas ut mot en engelsk-medelhög skola från och med den 1 september.
Men 32 medlemmar av hela rådet motsatte sig planerna, med åtta för.
Omröstningen gjordes som en indikation på det fullständiga rådets synpunkter, men det var inte ett slutgiltigt beslut. Det beror på kabinettet som sammanträder den 14 mars.
I en rapport från rådet sades att låga elevantal och "behovet av att säkerställa robust språklig progression och lämpligt val av läroplan för walesiska-mediumelever" var orsakerna till rekommendationen.
Rådet planerar att centralisera walesiska-medium utbildning för mitten och södra Powys i Buildh Wells High School, som är en 40 miles tur och retur.
Ett samråd har genomförts om planerna, där personal, föräldrar och elever har gett upphov till en rad farhågor.
Bland dem fanns elever som gick miste om fritidsaktiviteter, till exempel efter skolklubbar och musiklektioner, på grund av att de måste resa till Buildh Wells för walesiska-medelhög utbildning.
En majoritet av fullmäktigeledamöterna röstade för att behålla en walesiska-medelström på en skola i Powys på tisdag.