中华民国时期，湖南的省治、长沙府治与长沙县同治。1913年撤长沙府，1933年设长沙市，市县分治。辛亥革命后的长沙现代化继续发展，如1912年湖南都督府参议吴作霖筹建的裕湘纱厂即为湖南近代轻工业代表。1914年至1917年，长沙拆除城垣，仅留天心阁一段。1918年，粤汉铁路武昌-长沙段通车。1937年七七事变爆发，沿海地区人口被迫内迁，长沙人口暴增，成为淞沪会战、南京保卫战等会战的后方，迎来发展鼎盛期。1938年，为应对战争形式，国民政府采取焦土抗战政策，外加一系列偶然因素，引发了著名的文夕大火，长沙城大部分被烧毁殆尽。1939年9月到1944年8月间，中国军队更与侵华日军在此展开了四次长沙会战，重创了长沙的民生与经济。