לאחר מהפכת אוקטובר בשנת 1917 הפכה טביליסי לבירת מדינה טרנס-קווקזית זמנית שנוסדה באביב 1918, הרפובליקה הדמוקרטית הפדרטיבית של עבר הקווקז. המדינה לא החזיקה מעמד זמן רב, וב-26 במאי 1918 הכריזה גאורגיה, בארמון הנציב העליון של מלכות המשנה של הקווקז, על עצמאותה בנפרד והקמתה של הרפובליקה הדמוקרטית של גאורגיה. יומיים לאחר מכן הכריזו ארמניה ואזרבייג'ן על עצמאותן באותו המקום בטביליסי, ועל הקמתן של הרפובליקות המוקדמות של ארמניה ואזרבייג'ן. מ-26 במאי 1918 הפכה טביליסי לבירתה של הרפובליקה הדמוקרטית של גאורגיה עד 25 בפברואר 1921. בתקופה זו, במשך השנים 1918–1919, שכנה בטביליסי מפקדה צבאית גרמנית ולאחר מכן מפקדה צבאית בריטית.