Katowice lat międzywojennych rozrastały się w kierunku południowym. W rejonie dzisiejszych ulic Kościuszki, Curie-Skłodowskiej, Poniatowskiego i Szeligiewicza oraz Jagiellońskiej, Lompy, Ligonia, Powstańców i Wita Stwosza powstało właściwie całe nowe miasto z dzielnicą mieszkaniową i licznymi gmachami urzędów i instytucji, między obecnymi ulicami Krasińskiego i Graniczną powstał funkcjonalny zespół budynków Śląskich Technicznych Zakładów Naukowych (1932), posiadający ponad 760 sal, gabinetów i laboratoriów. Mieszkania budowane w południowej dzielnicy Katowic odznaczały się wysokim standardem, podobnie jak gmachy urzędów i instytucji. Najwyższym budynkiem był pierwszy w Polsce czternastopiętrowy wieżowiec mieszkalno-administracyjny Skarbu Śląskiego, zbudowany w roku 1934 przy ulicy Żwirki i Wigury. Rozmachem imponował gmach Sejmu Śląskiego i Urzędu Wojewódzkiego (1926) o kubaturze 130 000 m3 wzniesiony między ulicami Jagiellońską i Lompy w stylu historycznym, a przy ulicy Lompy i Jagiellońskiej funkcjonalny gmach Muzeum Śląskiego (1939), rozebrany przez hitlerowców w latach 1941-44, oraz katedra między ulicami Powstańców i Jordana.
Po bohaterskim zrywie harcerzy i powstańców śląskich oraz ich bestialskiej masakrze we wrześniu 1939 roku społeczeństwo polskie przystąpiło do walki podziemnej z okupantem hitlerowskim. Już w październiku powstały pierwsze organizacje konspiracyjne, m.in. Tajna Śląska Chorągiew Harcerska, Polska Organizacja Powstańcza (POP), Polskie Siły Zbrojne (PSZ). Dwie ostatnie, po połączeniu, weszły w skład Związku Walki Zbrojnej (ZWZ) -później AK. Zginęło wielu wybitnych członków ruchu oporu z Katowic, m.in. Józef Pukowiec (komendant Śląskiej Chorągwi Harcerskiej i twórca POP), Bolesław Wiechuła (lekarz, harcmistrz), Karol Kornas (komendant okręgu śląskiego ZWZ), Wincenty Wajda i Paweł Chromik (górnicy kopalni „Katowice”), Józef Kawalec (dziennikarz), Józef Skrzek (inspektor katowicki ZWZ).
W latach okupacji Katowice i powiat wcielone zostały do Rzeszy, a miasto stało się siedzibą rejencji katowickiej i prowincji górnośląskiej.
Nowy etap w dziejach Katowic rozpoczął się 27 stycznia 1945 roku. Tego właśnie dnia wojska I Frontu Ukraińskiego pod dowództwem marszałka Iwana Koniewa wyzwoliły miasto spod okupacji hitlerowskiej.
W latach pięćdziesiątych miasto rozrastało się. W 1950 Katowice wchłonęły gminy: Piotrowice, Panewniki i Wełnowiec wraz z wchodzącymi w ich skład osadami: Józefowcem, Alfredem, Fryderyką, Agnieszką, Ochojcem, Wymysłowem, Kokocińcem i Zadolem. W 1960 przyłączono do Katowic miasto Szopienice z licznymi osadami i osiedlami: Małą Dąbrówką, Roździeniem, Janowem, Nikiszowcem, Giszowcem, Burowcem, Borkami, Pniakami, Normą, Starym i Nowym Czekajem, Amandą i Zuzanną. Powstały też nowe osiedla mieszkaniowe, m.in. Koszutka i Nowa Ligota. Utworzono nowe uczelnie: Wyższą Szkołę Ekonomiczną (obecnie Akademia Ekonomiczna) – 1950, Wyższą Szkołę Pedagogiczną – 1950 (na bazie tej uczelni i filii Uniwersytetu Jagiellońskiego powstał w 1968 Uniwersytet Śląski), Wieczorową Szkołę Inżynierską – 1950 (obecnie Ośrodek Dydaktyczny Politechniki Śląskiej), Wyższą Szkołę Sztuk Plastycznych (obecnie filia Akademii Sztuk Pięknych w Krakowie), restytuowano Śląski Instytut Naukowy (1957) i Muzeum Śląskie (1984).
W latach siedemdziesiątych powstały nowe uczelnie i instytucje kultury lub zostały przeniesione z innych miast: Akademia Wychowania Fizycznego (1970), Śląska Akademia Medyczna (1971), Śląskie Wyższe Seminarium Duchowne (1980), Muzeum Historii Katowic (1981), Muzeum Diecezjalne (1983 – od 1992 Archidiecezjalne), Muzeum Śląskie (1984 – restytucja), afiliacja do Papieskiej Akademii Teologicznej Wyższego Seminarium Duchownego Franciszkanów (istniejącego od 1952 w Katowi-cach-Panewnikach). W latach dziewięćdziesiątych powstała m.in. Górnośląska Szkoła Biznesu, Śląska Międzynarodowa Szkoła Handlowa i Kolegium Zarządzania.
Miasto jest ważnym w kraju ośrodkiem życia kulturalnego. Ma tu swoją siedzibę Teatr im. Stanisława Wyspiańskiego, Teatr Lalki i Aktora „Ateneum”, Filharmonia Śląska, Wielka Orkiestra Symfoniczna Polskiego Radia. Oddział Telewizji Polskiej S.A.; radia: „Katowice”, Flesh, TOP, RMF, „Maryja”; teatry eksperymentalne: „Gugalander”, „Cogitatur”; Muzeum Śląskie, Muzeum Archidiecezjalne, Centrum Scenografii Polskiej Muzeum Śląskiego, Muzeum Historii Katowic, liczne galerie, m.in. Sztuki Współczesnej BWA, Art Nova 2, „Parnas”, „22” oraz dzienniki o ponadregionalnym znaczeniu: „Trybuna Śląska”, „Dziennik Zachodni”, „Sport”, tygodnik katolicki „Gość Niedzielny”, tygodnik „Panorama”, a także o zasięgu lokalnym -tygodnik „Wieczór”, dwutygodniki: „Przegląd Katowicki” (czasopismo samorządowe) – od I 1997 dodatek bezpłatny do „Trybuny Śląskiej”, miesięczniki: „Nasza Gazeta” (organ Związku Górnośląskiego), „Gazeta Uniwersytecka” (organ Uniwersytetu Śląskiego), gazety zakładowe: „Głos Baildonu”, spółdzielcze: „Silesia”, reklamowe: „Gazeta Skrzynkowa”, dzielnicowe: „Nasze Tysiąclecie” i „Nasze Sprawy” (Ligota, Panewniki). Mieszczą się w Katowicach liczne wydawnictwa, m.in. „Książnica”, „Śląsk”, Śląskie Wydawnictwo Techniczne, „Videograf”, Wydawnictwo Kartograficzne H. Witański, Wydawnictwo Kartograficzne PGK Katowice, „Edytor-Akapit”, Górnośląska Oficyna Wydawnicza S.A., Księgarnia św. Jacka. Działają liczne towarzystwa naukowe i społeczno-kulturalne, m.in. Górnośląskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk im. Walentego Roździeńskiego, Instytut Górnośląski, Towarzystwo Zachęty Kultury, Towarzystwo Przyjaciół Katowic, Polskie Towarzystwo Historyczne oraz oddziały związków i stowarzyszeń twórczych: Związek Kompozytorów Polskich, Związek Polskich Artystów Fotografików, Związek Polskich Artystów Plastyków, związek Literatów Polskich, Związek Artystów Scen Polskich, Stowarzyszenie Artystów Teatru i Filmu, Stowarzyszenie Pisarzy Polskich, Stowarzyszenie Dziennikarzy RP, Stowarzyszenie Architektów RP, Stowarzyszenie Historyków Sztuki.
Jak przystało na metropolię największej w kraju aglomeracji urbanistyczno-przemysłowej, Katowice nabrały wielkomiejskiego charakteru. Po zmianach granic administracyjnych w 1975, kiedy włączono do Katowic miasto Murcki oraz miasto i gminę Kostuchna z Podlesiem, Zarzeczem i koloniami Kopaniny i Zaopusta, Dąbrowa i Boże Dary, miasto zajmuje obszar 165 km2.