A polgárháborúban a város többször cserélt gazdát. 1920-ban egy alapító kongresszuson itt mondták ki a Kirgiz (későbbi nevén Kazah) Autonóm Szovjet Szocialista Köztársaság megalakulását, fővárosa Orenburg lett (1920–1925). 1934-től az Orenburgi terület közigazgatási központja. 1941-ben a német támadás miatt a nyugati országrész több gyárát Orenburgba telepítették, és azok a háború után ott is maradtak. A további fejlődést a közeli óriási földgázmezők felfedezése és kitermelése határozta meg.