3 січня 1878 року цей край був звільнений загоном російського генерал-майора Григорія Федоровича Чернозубова. Військові перетинають річку Арда, встановлюють контроль з півдня, і швидким походом без жодного пострілу звільняють Момчилград, де генерал отримує повідомлення про перемир'я, укладеного в Адріанополі . Згідно договору Сан-Стефано, Кирджалі відходить до Болгарії. Берлінський договір розміщує місто в автономному болгарському регіоні Східна Румелія. У 1886 році Топханенським актом Курджалі потрапив до санджака Гумюрджина під безпосереднім керівництвом османського султана як компенсацію за об'єднання між Болгарським князівством і Східною Румелією. Під час Балканської війни, після перемоги болгарської армії в битві під Керджалі 21 жовтня (старий стиль 8 жовтня), місто було звільнено від хасковського загону і остаточно залишилося в Болгарії. У пам'ять про героїв, які загинули за приєднання міста до Болгарії, в 1939 році в центрі спорудили пам'ятник. На початку 20 століття Кирджалі було оголошено містом. За часів Османської імперії торгівля тютюном була головною галуззю міста.