1900-luvun alussa Osmanien valtakunnan levottomuudet johtivat Ilindenin kansannousuun vuonna 1903, nuorturkkilaiseen vallankumoukseen vuonna 1908 ja Balkanin sotiin vuosina 1912 ja 1913. Vallankumouksellisen maakunnan pääkaupunkina ja diplomaattikeskuksena Bitola joutui tapahtumien keskipisteeseen. Balkanin sotien jälkeen kaupungista tuli osa Serbiaa, ja kaupunki alkoi kuihtua eristettynä sen tärkeimmästä yhteydestä ulkomaailmaan, Thessalonikista. Ensimmäisessä maailmansodassa Bitolaa pommitettiin vuoteen 1918 saakka ja kaupunki tuhoutui lähes täysin. Toisessa maailmansodassa kaupunkia hallitsivat Saksa ja myöhemmin Bulgaria, kunnes makedonialaiset partisaanit vapauttivat sen 1944. Samaan aikaan käytiin myös ensimmäistä makedonialaista vapaussotaa, ja sodan jälkeen Makedoniasta tuli oma maansa Jugoslavian sisällä. 1945 Bitolaan avattiin ensimmäinen makedonian kieltä käyttänyt lukio.