Com a construção da Ferrovia do sul da Manchúria, Shenyang se tornou uma fortaleza russa, que a ocupou após a Revolta dos Boxers. Durante a Guerra Russo-Japonesa (1904-1905), Shenyang foi o palco da Batalha de Mukden, que se desenvolveu entre 19 de fevereiro de 1905 e 10 de Março de 1905. Foi a maior batalha desde a batalha de Leipzig, em 1813. Após a vitória japonesa, a concessão de Shenyang foi uma das principais bases para a expansão da economia japonesa no sul da Manchúria. Foi também a sede do vice-reino chinês das três províncias da Manchúria. Na década de 1920, Shenyang foi a capital da Manchúria sob o comando do caudilho Zhang Zuolin, posteriormente assassinado em uma emboscada em Shenyang.