Im Laotischen Bürgerkrieg geriet Xieng Khouang im Dezember 1960 unter Kontrolle der neutralistischen Truppen des Generals Kong Le im Verbund mit den prokommunistischen Pathet Lao. Von Januar 1961 bis Mitte 1962 war der kleine Ort Khang Khai in der Nähe von Xieng Khouang Sitz der neutralistischen Gegenregierung von Prinz Souvanna Phouma. Nachdem Kong Les Einfluss zurückging und sich seine neutralistischen Truppen gespalten hatten, blieb die Provinz eine Bastion der Pathet Lao. Von 1964 bis 1973 war sie heftigsten Flächenbombardements der amerikanischen Luftwaffe ausgesetzt, wodurch die Region stark verwüstet wurde. Ein Großteil der insgesamt 260 Millionen in dieser Zeit über Laos abgeworfenen Bomben traf diese Provinz. Da fast ein Drittel davon nicht sofort explodierten, stellen Blindgänger bis in die Gegenwart ein ernstes Problem dar. Nach dem Ende des Krieges und der Gründung der Demokratischen Volksrepublik Laos gab es den Vorschlag, in Phonsavan die neue Hauptstadt des Landes zu errichten. Dies wurde zwar nicht umgesetzt, Phonsavan bekam jedoch mit sowjetischer und vietnamesischer Unterstützung einen größeren Flugplatz.