В начале XX века Царёвококшайск по-прежнему считался провинциальным и тихим городом, который насчитывал 13 улиц и 300 всевозможных строений. В принципе, такой его вид дошел до 20-х годов XX века. Основой городской экономики являлось сельское хозяйство, а самым большим сословием являлось крестьянство.
В феврале 1919 года, с приходом Советской власти, город Царёвококшайск стал называться Краснококшайск. В июне 1920 года он стал входить в состав Вятской губернии, а в ноябре 1920 года был принят ВЦИКом и СНК РСФСР Декрет об образовании Марийской автономной области и в конце ноября этого же года Краcнококшайск стал административным центром этой области.
В 1928 году 25 января город Краснококшайск был переименован в Йошкар-Олу, таким образом получив национальное марийское название. В переводе с марийского он называется «Красный город». Зимой 1936 года автономная Марийская область стала называться Марийской Автономной Советской Социалистической Республикой со столицей городом Йошкар-Олой.
Во время Великой Отечественной войны, на территорию города Йошкар-Олы было эвакуировано некоторое количество заводов, которые стали мощным толчком в промышленном и социально-экономическом развитии города. Йошкар-Ола стала активно застраиваться в южном и западном направлении, а позднее и в его заречной части. Огромное значение для городского роста экономики внесла прокладка в 1959 году высоковольтной линии электропередач из города Зеленодольска, а в 1967 году был проложен газопровод.
В 50-х – 60-х годах прошлого столетия на территории города велась ансамблевая застройка центральной части города. В планировании ее застройки вложили свой вклад йошкар-олинские архитекторы. Застроилась и главная улица города – Институтская. На ней разместили новые здания, такие как: администрация города, дом правительства, гостиница «Йошкар-Ола». В 70-х – 80-х годах на территории левобережья Кокшаги было начато огромное строительство по застройке Йошкар-Олы. Был отстроен новый Заречный жилой массив – микрорайон Сомбатхей.
В 1984 году город Йошкар-Ола был награжден орденом Трудового Красного Знамени в связи с его 400-летием и за успехи, которые были им достигнуты в культурном и хозяйственном строительстве.