El segle XX és el del gran creixement. Els 182.012 habitants del 1975 gairebé multipliquen per vuit la població del 1900, que era de 23.294 ciutadans. Durant el segle XX, Sabadell experimenta un fort impuls industrial, sobretot en el tèxtil i la metal·lúrgia, i modernitza la seva economia amb els serveis. Lligada a la gran activitat industrial hi ha l'expansió urbana, que es produeix sense ordre ni concert, sobretot amb l'allau migratòria dels anys 50, 60 i començaments dels 70. Neixen nous barris com el de Ca n'Oriac i el de Torre-romeu.

Alguns edificis emblemàtics de la ciutat es construeixen durant la primera meitat del segle: els edificis modernistes de l'Hotel Suís (1902), el Despatx Lluch (1908) i la Caixa d'Estalvis de Sabadell (1915), i també la Torre de l'Aigua (1918) i el Mercat Central (1930), entre altres.

Les acaballes del franquisme constitueixen un període de gran turbulència a Sabadell. Les entitats, els moviments veïnals i els grups polítics i sindicals de la ciutat s'impliquen fortament en la lluita democràtica i situen Sabadell com a un dels referents d'una nova vida cultural, social i política. La crisi econòmica dels anys setanta afecta nombroses empreses a la ciutat, que acaben tancant portes. Amb la recuperació de la democràcia el 1979, es planteja la necessitat d'un nou model de ciutat.

Antoni Farrés va ser escollit alcalde de Sabadell en les primeres eleccions municipals democràtiques després de la dictadura. Va ser alcalde durant els primers 20 anys de democràcia local, durant els quals va transformar la ciutat de Sabadell per cobrir primer les necessitats bàsiques que s'havien deixat de banda, des de l'urbanisme fins als serveis socials. I després, quan l'assoliment d'uns mínims de benestar ho van permetre, va dotar Sabadell de nous espais i noves infraestructures

El 1999 Manuel Bustos fou escollit alcalde de Sabadell. En aquests anys la ciutat ha viscut una segona transformació, amb l'inici de la construcció de noves infraestructures, com la ronda de l'Oest o el metro de Sabadell.

L'evolució cap a una ciutat de serveis

Els primers reptes del nou ajuntament democràtic se situen a l'entorn de la urbanització de la ciutat i la creació d'equipaments públics. El creixement descontrolat dels anys 50, 60 i 70 havia generat nous barris que no comptaven amb les infraestructures urbanes necessàries (enllumenat, clavegueram, pavimentació de carrers, etc.). El 1992 s'inauguren dos nous parcs públics: el de Catalunya i el del Taulí.
La terciarització de l'economia fa que les principals activitats del sector serveis augmentin el nombre de treballadors. Les tres principals activitats són el comerç a la menuda, les institucions financeres i el comerç a l'engròs. L'Eix Macià -via urbana que uneix la plaça de Catalunya amb la plaça de la Concòrdia- ha esdevingut un centre de serveis que agrupa l'oferta comercial i de negocis. El canvi urbanístic del centre històric ha propiciat la reactivació econòmica de la ciutat.

La ciutat incorpora un barri de nova creació -Can Llong- i comença a recuperar l'entorn del riu Ripoll amb la creació d'un parc fluvial.