Som et selvstendig kongedømme i 1871 sluttet Württemberg seg til Det tyske keiserriket, ledet av den prøyssiske statsminister Otto von Bismarck og slik ble en del av Tysklands samling. Etter første verdenskrig brøt kongeriket sammen og Fristaten Württemberg ble etablert som en del av Weimar-republikken. I 1920 var Stuttgart hovedsetet for den tyske nasjonale regjeringen etter at denne måtte flykte fra Berlin under Kappkuppet. Under andre verdenskrig ble byens sentrum nesten fullstendig ødelagt av alliert bombing.