В 1842 году Новоалександровка была переведена в разряд городов, назначена центром Мелитопольского уезда и переименована в ''Мелитополь''

Город стал быстро расти, во многом благодаря своему расположению на перекрёстке транспортных путей. Укреплению роли Мелитополя как торгового центра региона особенно способствовала прокладка в 1874 году железной дороги, что направило через Мелитополь транспортные потоки зерна и муки, поставляемых на экспорт.

С конца XIX века в Мелитополе стала быстро развиваться промышленность. Наряду с кустарными мастерскими возникли такие крупные по тем временам предприятия, как завод братьев Классен по производству сельскохозяйственного оборудования, завод Зафермана по производству нефтяных двигателей, железнодорожное депо. В 1889 году в Мелитополе уже работали 14 фабрик и заводов. В 1895 году вступила в строй первая электростанция.

<div style="float:right;" class="toccolours">

Смена власти в Мелитополе в 1917—1920 годах'''.

{| class="wikitable" style="text-align:center"

|-

! width="16%"|Год!!width="7%"|я!!width="7%"|ф!!width="7%"|м!!width="7%"|а!!width="7%"|м!!width="7%"|и!!width="7%"|и!!width="7%"|а!!width="7%"|с!!width="7%"|о!!width="7%"|н!!width="7%"|д

|-

|1917

|colspan="2" style="background:LightGray"|[[Файл:Flag_of_Russia.svg|23px]] [[Российская империя|РИ]]

|colspan="8" style="background:White"|[[Файл:Flag_of_Russia.svg|23px]] [[Временное правительство России|Временное правительство]]

|colspan="2" style="background:Red"|[[Российская Советская Федеративная Социалистическая Республика|<font color = "white">РСФСР<font color/>]]

|-

|1918

|colspan="3" style="background:Red"|[[Российская Советская Федеративная Социалистическая Республика|<font color = "white">РСФСР<font color/>]]

|colspan="1" style="background:White"|[[Добровольческая армия|ДА]]

|colspan="7" style="background:SkyBlue"|[[Файл:Flag of the Ukranian State.svg|23px]] [[Украинская держава|Гетманат Скоропадского]]

|colspan="1" style="background:White"|[[Добровольческая армия|ДА]]

|-

|1919

|colspan="2" style="background:White"|[[Файл:Flag_of_Russia.svg|23px]] [[Добровольческая армия|ДА]]

|colspan="4" style="background:Red"|[[Российская Советская Федеративная Социалистическая Республика|<font color = "white">РСФСР<font color/>]]

|colspan="1" style="background:White"|[[Добровольческая армия|ДА]]

|colspan="3" style="background:Black"|[[Повстанческая армия Украины (махновцы)|<font color = "white">Махно<font color/>]]

|colspan="2" style="background:White"|[[Файл:Flag_of_Russia.svg|23px]] [[Добровольческая армия|ДА]]

|-

|1920

|colspan="5" style="background:Red"|[[Российская Советская Федеративная Социалистическая Республика|<font color = "white">РСФСР<font color/>]]

|colspan="5" style="background:White"|[[Файл:Flag_of_Russia.svg|23px]] [[Русская армия Врангеля|Врангель]]

|colspan="2" style="background:Red"|[[Российская Советская Федеративная Социалистическая Республика|<font color = "white">РСФСР<font color/>]]

|}

</div>

В 1917—1920 годах в Мелитополе многократно менялась власть. Город был под властью [[Временное правительство России|Временного правительства]], белогвардейских [[Добровольческая армия|Добровольческой армии]] и [[Русская армия Врангеля|армии Врангеля]], [[Украинская держава|гетманата Скоропадского]], [[Повстанческая армия Украины (махновцы)|махновцев]], и только 30 октября 1920 года [[Красная армия]] окончательно завладела Мелитополем.

В 1920-е — 1930-е годы продолжилось развитие Мелитополя как промышленного и культурного центра региона: строились новые предприятия, создавались учебные заведения, быстро росло население города. В эти же годы Мелитополь сильно пострадал от [[Голод в СССР 1921—1922|голода 1921—1922 годов]], [[Голодомор на Украине|Голодомора 1932—1933 годов]] и [[Сталинские репрессии|сталинских репрессий]].

{{youtube|e-J6AUxvEAo|Мелитополь 1943 год кинохроника}}

Октября 1941 года Мелитополь был взят немецкими войсками. Мелитополь был назначен центром генерального округа Крым-Таврия, одного из 6 округов [[Рейхскомиссариат Украина|Рейхскомиссариата Украина]]. В Мелитополе были проведены [[Холокост|массовые расстрелы еврейского населения]], в городе и окрестностях было создано несколько небольших [[Концентрационные лагеря Третьего рейха|концентрационных лагерей]].

В начале осени 1943 года немцы, желая остановить наступление советских войск, возвели на правом берегу [[Молочная (река)|Молочной реки]] [[Линия Пантера — Вотан|оборонительную линию Вотан]]. 26 сентября советские войска под командованием [[генерал-лейтенант]]а [[Толбухин, Фёдор Иванович|Ф. И. Толбухина]] начали наступление на линию обороны, и только 23 октября им удалось овладеть Мелитополем.<ref>С. С. Бирюзов, «Когда гремели пушки», глава [http://militera.lib.ru/memo/russian/biryuzov1/index.html «Бои на реке Молочной»]</ref>

Первые послевоенные годы были посвящены восстановлению разрушенного войной города. Предприятия и учреждения вернулись из эвакуации. Промышленные предприятия восстанавливались и реконструировались, и уже к концу 1940-х годов ведущие предприятия Мелитополя превысили довоенный уровень производства. Дальнейшее развитие промышленности города было преимущественно связано с машиностроением. В конце 1950-х годов на предприятиях города был налажен выпуск промышленных холодильных установок, силовых агрегатов для автомобиля «Запорожец» и другой техники. Второй важной отраслью промышленности города оставалась пищевая промышленность, перерабатывающая сельскохозяйственную продукцию, поставляемую аграрными предприятиями региона. Если до войны центр Мелитополя был под горой, в районе [[Площадь Революции (Мелитополь)|площади Революции]], то теперь жилищное строительство стало вестись преимущественно в верхней, нагорной части города. В 1950—1980 годах новые районы с многоэтажной застройкой возникли на [[Новый Мелитополь|Новом Мелитополе]], [[Микрорайон (Мелитополь)|Микрорайоне]], на [[проспект Богдана Хмельницкого (Мелитополь)|проспекте Богдана Хмельницкого]] и [[улица Кирова (Мелитополь)|улице Кирова]].<ref name="Крылов9">[http://melitopol.ru/mel/is.php?n_is=908429763 Н. В. Крылов, История региона, с. 9]</ref>

В первое десятилетие украинской независимости экономика Мелитополя пережила глубокий кризис. Предприятия города значительно снизили объёмы производства, а некоторые вовсе остановились. Остро встала проблема безработицы. Положительные тенденции в экономике наметились только к началу 2000-х годов.