После Октябрьской революции на включение в свой состав Смоленска претендовала как Белорусская Народная Республика, так и Белорусская СС. С апреля 1918 года Смоленск был центром Западной области, на базе которой 1 января 1919 годабыла сформирована Белорусская ССР 7 января правительство БССР переехало из Смоленска в Минск и уже 16 января1919 года решением ЦК РКП(б) Смоленская областью была передана в состав РСФСР. В 1920 году была проведена губернская перепись, согласно результатам которой русское население преобладало над белорусским, но белорусское партийное руководство вплоть до 1926 года не оставляло надежды на возможность включения Смоленска в БССР.
Постановлением Президиума ВЦИК «Об образовании на территории РСФСР административно-территориальных объединений краевого и областного значения» от 14 января 1929 года с 1 октября 1929 года образована Западная область с центром в городе Смоленске. В годы Великой Отечественной войны с 10 июля по 10 сентября 1941 года состоялось Смоленское сражение, которое существенно задержало наступление немецких войск на Москву. Оборона самого города продолжалась с 15 июля по 28 июля.
6 июля 1941 года город был оккупирован немецкими войсками. За время Великой Отечественной войны на территории Смоленской области нацистские каратели сожгли дотла более пяти тысяч сёл и деревень, из них около 300 вместе с мирными жителями. Чрезвычайная государственная комиссия определила, что общее количество жертв среди мирного населения составило 546 тысяч человек, но и эти данные занижены. Смоленск был освобождён от немецкой оккупации 25 сентября 1943 года в ходе Смоленско-Рославльской операции частями и соединениямиЗападного фронта.
Указом ПВС СССР № 536-VII от 3 декабря 1966 года город Смоленск был награждён орденом Отечественной войны I степени.
Указом ПВС СССР от 23 сентября 1983 года Смоленск был награждён орденом Ленина.
Указом ПВС СССР № 2368-XI от 6 мая 1985 года Смоленску было присвоено почётное звание «Город-герой» с вручением медали «Золотая Звезда».
В послевоенные годы (особенно в 1960-е и 1970-е) в Смоленске было введено в строй множество промышленных производств, учебных заведений, объектов здравоохранения, энергетики.
10 апреля 2010 года при заходе на посадку в аэропорт Северный произошла одна из крупнейших в истории мировой авиации катастроф, в которой погибли первые лица Польши, известные общественные и религиозные деятели.
В 2013 году археологи Российской академии наук обнаружили и раскопали в Смоленске древнерусский храм середины — второй половины XII века, построенный на левом берегу Днепра в то время, когда Смоленск был столицей Смоленского княжества. От уникального объекта сохранились стены, в некоторых местах невысоко, в других — на высоту человеческого роста.
В сентябре 2013 года Смоленск отпраздновал 1150-летний юбилей, проведя активную подготовку. В рамках празднования 1150-летия с момента возникновения Смоленска Банк России выпустил в обращение памятные монеты из драгоценных металлов.