У жовтні 1905 році в місті відбувалися масові заворушення і страйки, у сутичках поліції і трудящих загинуло 2 людей. Для їх придушення було оголошено воєнний стан та введено сотню козаків і роту солдат. Напередодні Першої світової війни економічне життя міста дещо пожвавилось. Цьому сприяло будівництво двох залізничної колії сполученням Харків—Херсон та гілки на Павлоград.
Радянська забудова міста
В ході революційних та воєнних подій 1918—1920 років у Новомосковську неодноразово змінювалась влада. В грудні 1919 року у Новомосковську було остаточно встановлено радянську владу. Згодом місто увійшло до складу УРСР. 1923 року до складу міста увійшли передмістя: Подол, Перевал, Кущівка, Красний Кут. 1927 року відкрилося регулярне автобусне сполучення з Дніпром.
Під час організованого радянською владою Голодомору 1932—1933 років померло щонайменше 1208 жителів міста.
1932 року розпочато будівництво найбільшого на той час у Радянському Союзі жерстекатального заводу. 28 березня 1935 року було введено в експлуатацію листопрокатний стан. Завод виробляв тонколистовий метал, декоративну й оцинковану покрівлю, білу жерсть і забезпечував цією продукцією оборонні заводі. На ньому працювало до 6 тисяч робітників. 1937 року до складу міста включені передмістя Воронів Кут і Животилів Кут. Того ж року відкрито шпалопросочувальний завод.
У 1939 — 40 роках — місто обласного підпорядкування
На початку 1941 року у місті проживало 38 800 мешканців. В ході нацистсько-радянської війни сили Червоної армії зайняли місто 22 вересня 1943 року.
1958 року село Кулебівка ввійшло до складу міста. Того ж року жерстекатальний завод перейменований на Металургійний. 1963 року комуністи повторно закрили Свято-Троїцький собор і відкрили там Історико-краєзнавчий музей. 1972 року відкрито завод залізобетонних і електротехнічних виробів. 1973 відкрита нова швейна фабрика. 1977 року відкрита нова меблева фабрика. 1981 року побудовано новий автовокзал.
1988 року відновив діяльність Свято-Троїцький собор. 6 грудня 2014 року міста дістався Ленінопад
