È tra la fine dell’Ottocento e il primo quindicennio del ‘900 che si avvia il più significativo processo di trasformazione e sviluppo urbanistico della città. Gli interventi più significativi sono le demolizioni del Ghetto ebraico (1903), con la nascita di piazza Mazzini, e di un altro isolato del Centro storico, quello dove ora sorge piazza XX settembre, e l’espansione edilizia al di là delle mura che progressivamente vengono abbattute e sostituite da ampi viali alberati e da un parco cittadino che si espande da largo Garibaldi al baluardo di San Pietro. Alla base di tali scelte, ragioni economiche ed occupazionali si affiancano a ragioni di igiene ambientale, di risanamento edilizio e di risanamento sociale. È infatti volontà dell’Amministrazione di spostare i ceti proletari e artigiani dalla città per portarli in periferia dove vengono creati insediamenti residenziali popolari più salubri ad opera di privati e dell’Istituto autonomo case popolari ed economiche (1907).

Il Piano edilizio del 1904 prevede anche un nuovo mercato bestiame a nord della città, nonché lo schema delle infrastrutture stradali di collegamento fra le strade di maggior importanza e le stazioni ferroviarie. Sempre più chiaramente la zona nord va caratterizzandosi per funzioni produttive e commerciali, mentre gli insediamenti residenziali si attestano nelle fasce che contornano la città ad ovest, sud e est. Sono gli anni in cui si diffondono in città, grazie all’impegno della Provincia, l’energia elettrica e i telefoni. Negli anni 1910-15 il Comune dota le principali vie della città di luminosissime lampade e, con il tempo, la luce elettrica si diffonde anche nelle abitazioni. Nei primi decenni del '900 vengono incassati anche i numerosi canali di Modena, ad eccezione del Naviglio, coperto nel 1979. Si amplia inoltre l'edificio della stazione ferroviaria, iniziata nel 1858, e nel 1912 si inaugura la prima linea di tram elettrico con cui si arriva su rotaia fino al cuore della città e, dopo l'abbattimento delle porte, anche in periferia e nelle frazioni. Nel 1917 nascerà la Sefta, dalla fusione di Fsmmf (Società Anonima Ferrovia Sassuolo, Modena, Mirandola, Finale) e Fmv (Società Anonima Ferrovia, Modena, Vignola), per unificare la gestione di tutte le linee (ferroviarie e ferrotramviarie) della provincia sotto una sola azienda.