18. gadsimta nogalē pilsēta atkal uzplauka līdz ar ostas darbības paplašināšanos, kā arī tirdzniecības un amatniecības attīstību. Pilsētas iedzīvotāju skaits pieauga līdz teju pieciem tūkstošiem.
19. gadsimtā Liepāja no maznozīmīgas provinces pilsētas kļuva par industriāli attīstītu centru. Līdz ar Liepājas-Romnu dzelzceļa līnijas izbūvi attīstījās rūpniecība. Tas bija laiks, kad tika likti pamati metālapstrādes nozares tradīcijām, kas Liepājā ir spēcīgas vēl šodien.
1899. gadā Liepāja kļuva par pirmo pilsētu Baltijā, kurā sāka kursēt elektriskais tramvajs, kas pilsētā joprojām ir nozīmīgs satiksmes līdzeklis.
Modernās osta, attīstītās rūpniecības un pievedceļu dēļ Liepāja ieņēma nozīmīgu vietu Krievijas militāri stratēģiskajos aprēķinos un tika izraudzīta par krievu Baltijas flotes bāzi. 1899. gada pavasarī tika apstiprināts Liepājas jūras cietokšņa būves projekts un nākamās desmitgades laikā tika uzbūvēta kara osta ar sauszemes nocietinājumiem visapkārt pilsētai, lai pasargātu kara bāzi ienaidnieka uzbrukuma gadījumā.
Nepilnus 10 gadus pēc tā izbūves - 1908. gada novembrī - Liepājas cietoksni likvidēja, atzīstot, ka tā celtniecība bijusi stratēģiska kļūda. Daļu lielgabalu demontēja un aizveda uz Kauņas cietoksni Lietuvā, daļu pārkausēja. Lai iznīcinātu nocietinājumu, fortifikācijas tika divas reizes spridzinātas. Līdz mūsdienām saglabājušās līdz galam nesaspridzinātās artilērijas baterijas, pazemes būves un pulvera noliktavas.
20. gadsimta sākumā par pilsētas ekonomiskās dzīves balstiem kļuva rūpniecība un tranzīttirdzniecība, attīstīta bija arī tekstilrūpniecība. Liepāja kļuva par lielāko Krievijas emigrācijas centru, ko veicināja tiešā kuģu satiksme ar Ņujorku. Šajā laikā caur Liepāju izbrauca apmēram 50-70 tūkstoši cilvēku.
Tam sekoja Pirmais pasaules karš, kas Latvijā sākās 1914. gada 2. augustā ar Liepājas ostas apšaudi. 1915. gada maijā Liepāju okupēja sauszemes karaspēks. Gada beigās pilsētā bija palikuši vairs tikai 43 600 iedzīvotāju. Tolaik Liepājā valdīja vācu okupācijas kārtība, trūkums, saimnieciskais pagrimums.
1918. gadā Latvija proklamēja neatkarību. 1919. gadā Liepāja pusgadu kļuva par Latvijas galvaspilsētu, kad pēc vācu armijas apvērsuma Liepājas ostā uz tvaikoņa „Saratov” patvērās Latvijas Pagaidu valdība.
Pēc kara pilsētas ekonomika bija cietusi, bet pamazām sāka atkopties un stabilizēties. Vienlaikus uzplauka kultūras un mākslas dzīve - tika atvērta Latvijā pirmā bērnu mākslas skola, dibināta opera, stiprināts jau esošais teātris, izveidota konservatorija un filharmonija. Pilsētā atvēra arī vairākas jaunas skolas. Iedzīvotāju skaits pilsētā sasniedza 67 tūkstošus. Turklāt 1937.-1939. gadā Liepāju ar Rīgu savienoja regulāra gaisa satiksme.
Tam sekoja smagi okupācijas un deportācijas gadi. Liepājā izvietoja 15 tūkstošus padomju karavīru, sākās nekontrolējams PSRS militārpersonu ieplūdums Liepājā, un civiliedzīvotājiem tika ierobežota pārvietošanās.