V priebehu Balkánskych a dvoch svetových vojen bolo Vranje opäť cieľom pokusov o dobytie. Počas prvej balkánskej vojny v roku 1912 sa tu uskutočnila vojenská operácia proti osmanskej armáde pod osobným velením kráľa Petra I. Karadžordževiča. Táto oblasť, najmä v novodobých dejinách bola častým cieľom bulharských výbojov. V prvej svetovej vojne Bulhari obsadili Vranje v noci zo 16. na 17. októbra 1918. Mesto stratilo 514 ľudí na fronte a ďalších 335 osôb bolo popravených v zajatí.