Lietuvos pramonė patyrė didelių sukrėtimų ir transformacijų XX amžiuje. Prasidėjus Pirmajam pasauliniam karui, daugelis pramonės darbininkų buvo mobilizuoti į Rusijos imperijos įvairias vietoves, o 160 svarbesnių įmonių buvo evakuota. Vokietijos okupacinė valdžia suregistravo Lietuvos pramonės įmones, iš viso 975, iš jų veikiančių - 654.
Pramonė buvo sumenkusi, daugiausia veikė tos įmonės, kurios dirbo frontui ar buvo naudingos okupacinei valdžiai. 1916-1918 m. iš Lietuvos išvežė pramonės ir kitų gaminių už apie 348,8 mln. markių. Ji įsteigė kai kurias įmones - kritusiems gyvuliams perdirbti, lentpjūves ir kita.
Po Spalio perversmo (1917 m.) marionetinė V. Kapsuko vadovaujama vyriausybė ėmė vykdyti socialinius ir ekonominius pertvarkymus. 1917 m. gruodžio 18 d. manifestu nacionalizuotos ar sekvestruotos visos didelės pramonės ir prekybos įmonės (1918 m. pradžioje Vilniuje jau buvo nacionalizuotos penkios ir sekvestruota 11 pramonės įmonių bei dirbtuvių).
1918 m. atkūrus nepriklausomą Lietuvos valstybę, pradėta atkurti per Pirmąjį pasaulinį karą sugriautas ir išgrobstytas pramonės įmones. Pirmiausia pradėjo veikti nedidelės vietines žaliavas naudojančios ir vietinei rinkai gaminančios įmonės, šiek tiek vėliau - medienos ir metalo apdirbimo, odos, tekstilės ir mažesnės maisto pramonės įmonės.
Lietuvos pramonė jau 1924-25 m. pasiekė ikikarinį 1912 m. lygį, bet plėtrą nutraukė 1929-1933 m. Didžioji depresija. Labai sumažėjo gamyba, produkcijos kainos, padidėjo įmonių įsiskolinimas. 1930-1931 m. bankrutavo 97 pramonės įmonės (jų bendras kapitalas - 19,3 mln. litų), daug amatų dirbtuvių.
Po krizės greičiau pradėjo atsigauti tik žemės ūkio produktus perdirbančios ir vietines žaliavas naudojančios maisto ir lengvosios pramonės šakos. Ilgai neatsigavo metalo apdirbimo ir mašinų gamybos, lėtai plėtojosi statybinių medžiagų, medienos apdirbimo, popieriaus ir celiuliozės pramonė.
Lėtą pramonės augimą lėmė Vokietijos okupacijos metais suniokotas ūkis, pramonę sukrėtusi Didžioji depresija, kapitalo ir žaliavų trūkumas. 1935 m. visų pramonės šakų produkcija tik 3,6 % viršijo 1930 m. lygį. Sparčiau pramonė pradėjo plėtotis po 1937 m.
Pramonė buvo išsidėsčiusi netolygiai, daugiausia sutelkta Kaune, mažiausiai - Šiaurės rytų Lietuvoje (Zarasų, Utenos, Švenčionių apskrityse), labai menkai išplėtota Vilniuje. 1940 m. pradžioje Kaune veikė 412 pramonės įmonių, jose dirbo 15 630 darbininkų, 285 turėjo 5-19, tik 62 - daugiau kaip 50 darbuotojų.
1939 m. Vokietijai atplėšus nuo Lietuvos Klaipėdos kraštą, Lietuva neteko apie 30 % visos pramonės - celiuliozės, faneros, mėsos ir superfosfato fabrikų, lentpjūvių, Klaipėdos jūrų uosto.
Lenkijos okupuotame Vilniuje ir Vilniaus krašte 1939 m. veikė 192 pramonės įmonės (dirbo apie 6420 darbuotojų), jos per metus pagamino produkcijos už apie 57 mln. litų. Šiek tiek plėtojosi maisto pramonė - prieš Antrąjį pasaulinį karą veikė 37 fabrikai (didžiausi - konservų fabrikai Baltik ir Šampinjon, aliejaus fabrikas Kurlandska Olejarnia), juose dirbo apie 1150 darbuotojų.
1918-1940 m. Lietuvos pramonei buvo būdinga nuosavybės ir ūkinių formų įvairovė. Iš mišrių akcinių bendrovių didžiausia - Maistas (1940 m. akcinis kapitalas - 11,2 mln. litų, 66,8 % priklausė valstybei) - išplėtė ir modernizavo Kauno mėsos fabriką, 1930 m. prisijungė bendrovę Lietuvos eksportas, 4 dešimtmetyje pastatė modernius fabrikus Panevėžyje, Tauragėje, Šiauliuose, bendrovė Lietuvos cukrus (47 % akcinio kapitalo priklausė valstybei) pastatė tris cukraus fabrikus.
SSRS okupavus Lietuvą, buvo nacionalizuotos 902 įmonės (apie 90 % visų pramonės įmonių; jose dirbo apie 38 600 darbininkų): tos, kuriose dirbo daugiau kaip 20 darbininkų, ir mažesnės, kuriose buvo naudojami mechaniniai varikliai. 1940 m. spalį įsteigta Valstybinė plano komisija.
Pagal 1941 m. priimtą ūkio vystymo planą buvo užsimota atkurti 19 užkonservuotų įmonių (Liviela, Ragutis ir kitas), dėl įvairių priežasčių neveikiančius fabrikus, pertvarkyti daugelį įmonių ir pramonės šakų, durpių gavybą padidinti 3,3 karto, elektros energijos gamybą - 2 kartus, metalo dirbinių - 62 %, žemės ūkio mašinų - 2,5 karto, medvilninių audinių - keturis kartus, vilnonių audinių - 2 kartus, mėsos - 79 %.
Lietuvoje prasidėjus Antrojo pasaulinio karo veiksmams, Lietuvos laikinoji vyriausybė denacionalizavo SSRS valdžios nacionalizuotas įmones (Valgis, Maistas, Sodyba, Statyba, Lietuvos Baltijos Loidas, Kooperacija, Spindulys, Varpas, Žaibas, Raidė, Drobė, Neris, Metalas ir kitas), ėmėsi ūkio atkūrimo darbų. Vokiečių okupacinė valdžia 1941 m. rugpjūčio 5 d. nutraukė Laikinosios vyriausybės veiklą.
Pramonė buvo pajungta okupantų reikalams. Aprūpinant Vokietijos kariuomenę mėsa ir jos produktais didžiausios reikšmės turėjo akcinė bendrovė Maistas (turėjo šešis mėsos fabrikus) - vien 3 fabrikai (Kauno, Šiaulių ir Panevėžio) 1942 m. pateikė 28 435,6 tonos, 1943 - 22 258,3 tonos mėsos, jos gaminių ir gyvų gyvulių.
1944 m. artėjant Rytų frontui, įmonės buvo plėšiamos ir naikinamos. Sugriauti svarbiausi tekstilės, metalo apdirbimo, odos ir avalynės, celiuliozės ir popieriaus, cukraus, mėsos, saldainių, trąšų fabrikai, sugriautas energetinis ūkis. Vilniuje susprogdinti, sunaikinti ar iš dalies suniokoti dujų, miško medžiagos, odų fabrikai, Kaune - metalo apdirbimo fabrikai Pergalė ir Metalas, vilnonių audinių fabrikas Drobė, stiklo, dažų ir popieriaus fabrikai.
Sugriautoms įmonėms atkurti reikalingos mašinos, įranga, žaliavos, medžiagos, techninė ir technologinė dokumentacija buvo atvežta iš SSRS. 1944-45 m. atstatyta ir pradėjo veikti apie 1800 pramonės įmonių Vilniuje, Kaune, Šiauliuose, Klaipėdoje ir kitur, pradėtos statyti naujos įmonės ir cechai (Elfos gamykla Vilniuje, Žalgirio gamyklos liejimo cechas Naujojoje Vilnioje, nauji vilnonių audinių fabriko Drobė ir metalo apdirbimo fabriko cechai Kaune, alebastro fabrikas Šiauliuose ir kiti).
Po Antrojo pasaulinio karo pradėta Lietuvos industrializacija turėjo ir politinių tikslų: sovietizuoti jos ūkį, integruoti jį į SSRS ekonomiką. Vietoj senųjų (maisto ir lengvosios) pramonės šakų prioritetinėmis pripažintos mašinų gamybos šakos (elektronikos, radiotechnikos, elektrotechnikos, prietaisų ir staklių gamybos pramonė), sparčiai plėtota chemijos (plastikų, mineralinių trąšų, dirbtinio pluošto, pašarinių mielių, mikroelementų ir kitų produktų gamyba), statybinių medžiagų pramonė.
Šios pramonės šakos reikalavo daug kuro ir energetinių išteklių, žaliavų, kurių Lietuva neturėjo, didino transporto išlaidas, didėjantis SSRS parengtų specialistų skaičius keitė Lietuvos gyventojų nacionalinę sudėtį. Sparčiausiai Lietuvos pramonė plėtojosi 1956-1970 m., kai jau buvo sukurta statybinių medžiagų pramonė ir sustiprėjo energetikos sektorius.
Per šį laikotarpį pastatytos ir paleistos 62 didelės pramonės įmonės, atstatyta ir išplėsta daug elektrinių. Energetikos plėtra užtikrino kitų šakų (pirmiausia pramonės, žemės ūkio, transporto) plėtrą. 1957 m. įkūrus Lietuvoje Liaudies ūkio tarybą, šakinis ūkio valdymas iš Maskvos pakeistas teritoriniu.
Pagal perspektyvinę regioninės plėtros programą šalis suskirstyta į 10 pramonės ugdymo regionų, numatytos naujos gamybos kryptys (skaičiavimo technikos ir prietaisų gamyba), pastatytos pramonės įmonės Alytuje, Kėdainiuose, Marijampolėje, Mažeikiuose, Pabradėje, Tauragėje, Telšiuose, Utenoje, t. p. 1965 m. SSRS valdžia panaikino respublikų liaudies ūkio tarybas ir įteisino centralizuotą šakinį gamybos valdymą.
Pramonės valdymas tapo griežtai centralizuotas. Ūkis suskirstytas į sąjunginio, sąjunginio respublikinio ir respublikinio pavaldumo ūkį. 8 dešimtmečio pabaigoje didžiausią reikšmę turėjo maisto (28,7 % visos pramonės bendrosios produkcijos), lengvoji (24,5 %), mašinų gamybos ir metalo apdirbimo (21,1 %), 9 dešimtmečio viduryje - lengvoji (24,2 %), mašinų gamybos ir metalo apdirbimo pramonė (23,2 %).
Mašinų gamyba. 1945-1955 m. atstatytose įmonėse (Metalas, Pergalė, Neris, Pirmūnas, Priekalas, Atrama, Nemunas) pradėta gaminti medienos ir metalo apdirbimo stakles, plytų, durpių gavybos mašinas, tekstilės pramonės įrangą, elektrinius variklius ir skaitiklius, galvaninius elementus, dviračius. 1947 m. Vilniuje pradėjo veikti metalo pjovimo staklių gamykla Žalgiris, 1949 - Vilniaus statybos apdailos mašinų ir Lentvario santechnikos dirbinių gamyklos.
Chemijos pramonė. Chemijos pramonė pradėta kurti nutiesus dujotiekį iš Dašavos. 20 a. 7 dešimtmetyje pastatyta azoto junginių gamybos įmonė Azotas Jonavoje (gamino mineralines trąšas, karbamidines dervas, metilo spiritą, angliarūgštę ir kita), pradėjo veikti superfosfato fabrikas Kėdainiuose (gamino sieros rūgštį, fosforo trąšas, amofosą ir kita), dirbtinio pluošto gamykla Kaune, pradėti gaminti plastiko gaminiai (gamykla Vilniuje ir apie 30 nespecializuotų įmonių).
Lengvoji pramonė. Lengvojoje pramonėje (tekstilės, trikotažo, siuvimo, odos ir avalynės, kailių, galanterijos ir kitose šakose) dirbo apie 20 % visų pramonės darbuotojų, buvo gaminama daugiau kaip 20 % visos Lietuvos pramonės produkcijos.
Maisto pramonė. Maisto pramonės įmonės veikė visoje Lietuvoje (9 dešimtmečio pabaigoje jų buvo apie 200). Svarbiausios buvo mėsos (kombinatai Alytuje, Kaune, Klaipėdoje, Panevėžyje, Šiauliuose, Tauragėje, Utenoje, Vilniuje), pieno (pieno kombinatai Kaune, Klaipėdoje, Panevėžyje, Šiauliuose, Vilniuje, pieno miltelių gamykla Utenoje, pieno konservų kombinatas Marijampolėje) ir žuvų (centras - Klaipėda) pramonės šakos.