中华民国元年（1912年），废杭州府，合并钱塘、仁和两县为杭县，仍为省会所在地。民国3年（1914）设道制，置钱塘道，道尹驻杭县。原杭州府所辖各县归钱塘道管辖。民国16年废道制，析出杭县城区设杭州市，直属浙江省；,郊区仍为杭县，旧属诸县直属于省。从此，杭州确立为市的建制，市区分为八个区<ref>[https://www.sohu.com/a/169011442_297601 杭州市中山中路历史文化街区]，搜狐网 2017-09-02 06:21 </ref>。这时杭州已有少数近代工业，如在1897年创办的通益公纱厂（杭州第一棉纺织厂前身），规模较大；其后又陆继兴办起火柴厂、造纸厂等，传统的手工丝织行业也逐步采用机械传动。

1909-1914年，沪杭、杭甬铁路相继建成；全长1453米的钱塘江大桥于1937年竣工。1945年抗日战争胜利后，无条件收回拱宸桥日租界。