Nach der Oktoberrevolution begann sich das wirtschaftliche Profil Sysrans zu wandeln: Hauptindustriezweig war nicht mehr die Getreideverarbeitung, sondern die Gewinnung und Aufbereitung von Glimmerschiefer, der zunächst als Treibstoff, später als Rohstoff in der Pharmaindustrie verwendet wurde. Zudem wurden in Sysran während der Sowjetzeit weitere Industrien wie Maschinenbau und Rohölverarbeitung aufgebaut. Nach dem deutschen Überfall im Juni 1941 wurde eine Reihe von Fabriken aus den westlicheren Teilen des Landes nach Sysran evakuiert. Die Stadt selbst blieb dank ihrer Lage von den Kämpfen verschont, womit sich auch das bis heute relativ gut erhaltene historische Stadtbild erklärt.