Впрочем, в Харькове появились также и украинские самостийнические организации. Летом 1891 года несколько харьковских студентов создали организацию «Братство тарасовцев». В 1897 году в Харькове возникло тайное Украинское студенческое общество. Наконец, в январе 1900 года на собраниях студенческих обществ Харькова создана первая в России украинская политическая партия – Революционная украинская партия (РУП), по своим программным целям близкая к социал-демократам. Впрочем, «руповцы» быстро раскололись и сошли со сцены. Как и во всей Малороссии, харьковские самостийники были малочисленными – не более 100 человек во всех вместе взятых организациях, и были совершенно незаметны на фоне социал-демократов, эсеров или кадетов.

В начале XX века в Харькове неоднократно происходили забастовки и массовые манифестации. Во время революции 1905–1907 годов на Слобожанщине состоялся ряд политических забастовок и вооруженных выступлений рабочих, крестьянских беспорядков.

Харьковская губерния также переживала экономический подъем, хотя губернский центр «оттянул» на себя большую часть промышленности. В 1901 году в губернии проживало 2 773 047 человек (1 427 869 мужчин и 1 345 178 женщин). В городах проживали 395 738 человек, или 14 % всего населения; в селениях – 2 377 309 человек, или 86 %. На 1 кв. версту приходилось 57,9 жителей. Малороссы – 80,6 %, русские – 17,7 %. Естественный прирост населения был велик. Так, в 1901 году он равнялся 2 % в год.

После падения монархии в феврале 1917 года в Харькове, как и во всей России, стали активно возникать советы. Кроме советов рабочих, солдатских и крестьянских депутатов, в Харькове был образован совет студенческих депутатов – сказывалось наличие университета, студенты которого были проникнуты радикальными взглядами.

24 декабря 1917 года в здании Дворянского собрания открылся I Всеукраинский съезд Советов. Съезд принял решение о признании на Украине всех декретов и постановлений правительства Ленина и провозгласил советскую Украину федеративной частью Советской России. Практически сразу же развернулась гражданская война, которая на Украине носила особенно ожесточенный и запутанный характер. Власти в Харькове менялись с калейдоскопической быстротой.

Город побывал столицей Донецко-Криворожской республики (февраль-май 1918 года), находился под германской оккупацией (май-ноябрь 1918 года), под властью Директории УНР (ноябрь-декабрь 1918 года), после чего в нем во второй раз была установлена советская власть (январь-июнь 1919 года), затем город был взят деникинской армией (июнь-декабрь 1919 года), а с декабря 1919 года в нем в третий раз установилась советская власть. 19 декабря 1919 года Харьков был объявлен столицей Украинской Советской Социалистической Республики. Вплоть до 1934 года он был столицей Украины. Впрочем, и уступив полномочия республиканской столицы Киеву, Харьков оставался важнейшим центром промышленности и науки всесоюзного уровня.

Харьков в эти годы стремительно развивался. Советская индустриализация проявила себя в этом городе особенно заметно. Город стремительно рос – в 1939 году здесь проживали уже 833 тыс. человек.

Национальный состав Харькова на 1939 год, в тыс. человек, был таков:

По своему экономическому развитию город стал третьим после Москвы и Ленинграда индустриальным центром СССР.

Машиностроение Харькова до Великой Отечественной войны давало около 40 % продукции всей машиностроительной промышленности Украины и 5 % – СССР.

В 1930–1931 годах под Харьковом был в рекордные сроки построен тракторный завод – один из крупнейших в мире. В годы первых пятилеток в Харькове были возведены многие заводы-гиганты. Символом роли Харькова в советской индустрии был знаменитый Дом государственной промышленности – первый советский небоскреб высотой 63 метра, построенный в стиле конструктивизма на центральной площади города в 1928 году. Сама же площадь считается самой большой в Европе и второй по величине в мире (после площади Тяньаньмэнь в Пекине).