Το Κάρτζαλι και η γύρω περιοχή αποτέλεσαν τμήμα της αυτόνομης επαρχίας της Ανατολικής Ρωμυλίας κατά τους όρους του Συνέδριου του Βερολίνου το 1878, αλλά μετά την επανένωση του Πριγκιπάτου της Βουλγαρίας και της Ανατολικής Ρωμυλίας το 1885, προσαρτήθηκε πάλι στην Οθωμανική Αυτοκρατορία ως δήμος του σαντζακίου της Κομοτηνής του βιλαετίου της Αδριανούπολης. Η Οθωμανική κυριαρχία τερματίστηκε με τον Α΄ Βαλκανικό πόλεμο, όταν η πόλη και η γύρω περιοχή απελευθερώθηκαν από το Βούλγαρο Στρατηγό Βασίλ Ντέλοφ στις 21 Οκτωβρίου 1912, μετά την ομώνυμη μάχη.Η ημέρα αυτή εορτάζεται με συναυλίες και επετειακές εκδηλώσεις ως δημοτική γιορτή από το 1937. Το Κάρτζαλι ανακηρύχτηκε πρωτεύουσα της ομώνυμης επαρχίας, όταν αυτή δημιουργήθηκε από το νοτιότερο τμήμα της επαρχίας Στάρα Ζαγόρα το 1949.