Во второй половине XIX в. в Гомеле были открыты частное двухклассное женское училище (1860 г.), преобразованное впоследствии в гимназию, мужская гимназия (1866 г.), церковно-приходское женское училище (1876 г.), приходское двухклассное мужское училище с ремесленным уклоном (1873 г.), техническое железнодорожное и еврейское начальное училища (1887 г.). Почти все они были платными.
За 40 послереформенных лет в Гомеле были построены Главные механические мастерские Либаво-Роменской железной дороги, спичечная фабрика «Везувий», 2 кирпичных завода, 3 чугунолитейные мастерские, большое количество мелких предприятий по переработке древесины и продуктов сельского хозяйства.
Развитию промышленности Гомеля, его превращению в крупный торговый центр способствовало наличие Либаво-Роменской и Полесской железных дорог, а также судоходной реки Сож и шоссейной дороги Петербург — Киев, связавших город с наиболее развитыми районами страны.
С развитием промышленности быстро росло население города. За 40 лет, с 1860 по 1900 г., оно увеличилось в 2,5 раза. Накануне первой мировой войны Гомель насчитывал уже более 100 тыс. жителей. На промышленных предприятиях, транспорте, в строительстве, различного рода кустарно-ремесленных мастерских в 1913 г. было занято свыше 15 тыс. наемных рабочих.
Рабочий день на предприятиях цензовой промышленности продолжался, как правило, 12—13 часов, а в кустарно-ремесленных мастерских вообще не был ограничен. Низка была зарплата чернорабочих, рабочих кустарных мастерских, женщин и подростков. Чернорабочие зарабатывали в среднем: мужчины — 25 копеек, женщины — 12 копеек в день. На вредных для здоровья работах широко применялся женский и детский труд.
Тяжелыми были и жилищные условия. В результате непосильной квартплаты, которая доходила до 40—50 % заработка, основная масса рабочих жила в тесных, сырых бараках, сараях, подвалах и землянках.
В 1913 г. в Гомеле 104,5 тыс. жителей; крупнейшие предприятия — механические мастерские Либаво-Роменской железной дороги (1200 рабочих), спичечная фабрика «Везувий» (около 400 рабочих).
По переписи 1897 г. в Гомеле 36,8 тыс. жителей.
«Панорама... Гомеля, если смотреть на него в летнее время с левого берега реки, производит на глаз чарующее впечатление. Внизу у обрыва качаются над водой белые корпуса нескольких подходящих или отходящих пароходов, обыкновенно переполненных народом; на пристанях толпятся группы киевских богомольцев; слышны голоса и акценты всех губерний, заглушаемые пароходными свистками... С западной стороны город имеет более будничный вид. Отсутствие зданий особо изящной архитектуры во многом скрадывается обилием зелени, так как в городе много садов и почти все главные и второстепенные улицы высажены деревьями.»
Л. А. Виноградов. Гомель. Его прошлое и настоящее. 1142—1900. М., 1900.
В 1-ю мировую войну в городе размещались Гомельский пересыльный пункт, фронтовые мастерские по изготовлению и ремонту оружия, транспортных средств, одежды, работали эвакуированные предприятия, в том числе брестский завод «Арсенал». Со 2-й половины 1915 г. возобновилась стачечная борьба, восстановлены или созданы заново большевистские организации. Крупнейшим революционным событием в Гомеле периода 1-й мировой войны было восстание Гомельского пересыльного пункта в 1916 г.
06(19).03.1917 образовался Гомельский совет рабочих и солдатских депутатов, несколько позже — Гомельский уездный Совет крестьянских депутатов. 18—19 марта (31 марта — 1 апреля) оформилась Гомельская объединённая организация РСДРП. Но уже 6(19) апреля большевики Гомеля первыми в Беларуси организационно размежевались с соглашателями и создали самостоятельную организацию — Полесский комитет РСДРП(б). С лета 1917 г. действовала также Гомельская организация анархистов-коммунистов.
История Гомеля с 1917 г. по настоящее время (в составе СССР и Республики Беларусь)
12 ноября 1917 г. в Гомеле установлена советская власть.
01.03.1918 Гомель занят войсками кайзеровской Германии. Захватчики ликвидировали органы Советской власти и установили жестокий оккупационный режим. 14.01.1919 в Гомель вошли части Красной Армии. К середине марта 1919 г. проведены выборы Гомельского Совета, в котором большевики заняли руководящее положение. 24—29 марта 1919 г. в Гомеле произошёл Стрекопытовский мятеж.
С переходом к новой экономичной политике улучшились хозяйственные показатели работы предприятий. К концу 1923 г. промышленность Гомеля в целом стала рентабельной. В 1924—1925 гг. реконструированы заводы «Двигатель революции», «Красный химик» и др. К 1926 г. предприятия города превысили по основным показателям довоенный уровень. В 1920-е годы в Гомеле действовали художественная студня, рабфак, 15 школ 1-й ступени и 2 школы подростков, 13 семилеток, 4 школы 2-й ступени и девятилетка, музыкальная школа, 3 техникума, 6 больниц, 8 амбулаторий. В 1923 г. в Гомеле 75 тыс., в 1926 — 86,4 тыс. жителей.
В 1926 г. в результате 2-го укрупнения БССР Гомель вошёл в состав Беларуси: в 1926—1931 гг. и с 1937 г. центр Гомельского района, в 1926—1930 гг. — Гомельского округа, с 15.01.1938 — Гомельской области. В 1940 г. в городе 144169 жителей. Работают педагогический, лесотехнический и учительский институты, 2 научно-исследовательских института (лесного хозяйства и трахоматозно-офтальмологический), 11 средних специальных учебных заведений, 30 средних школ, 61 дошкольное учреждение, 13 больничных учреждений, 20 амбулаторий и поликлиник, 18 врачебных пунктов, 15 клубов, 5 кинотеатров, 15 массовых библиотек, областная библиотека, драматический театр, краеведческий музей и другие культурно-просветительские учреждения.
22 июня 1941 г. в Гомельском горкоме партии состоялось экстренное совещание с руководителями партий, профсоюзных и комсомольских организаций, на котором были намечены меры по мобилизации сил и средств на борьбу с фашистской агрессией. Тысячи гомельчан трудились на строительстве оборонительных сооружений. С приближением фронта началась эвакуация. В предельно короткие сроки из города вывезены оборудование 42 промышленных предприятий, запасы сырья и готовой продукции, многие семьи рабочих и служащих. В начале июля 1941 г. территория Гомельщины стала ареной боевых действий.
На территории Гомельской области с самого начала немецко-фашистской оккупации зародилось партизанское движение, с ноября 1942 г. действовало Гомельское партизанское соединение. Война нанесла городу огромный ущерб. Были вывезены в Германию оставшееся промышленное и энергетическое оборудование, запасы продовольствия, сырья и материалов, на 80 % уничтожен жилой фонд. Погибло более 55 тыс. жителей города, свыше 5 тыс. угнаны на каторжные работы в Германию. Население Гомеля уменьшилось более чем в 9 раз. Ущерб, нанесённый народному хозяйству города, составил более 3 млрд руб.
С первых дней освобождения начались восстановительные работы, в них принимало участие всё трудоспособное население города. В 1944 г. на общегородских воскресниках отработано 681 тыс. человеко-часов, стоимость выполненных работ превысила 730 тыс. руб. Первым начал действовать Гомельский железнодорожный узел, осуществлявший перевозку на фронт войск, военной техники и боеприпасов. К концу 1944 г. были восстановлены 25 промышленных предприятий; дали первую продукцию завод «Гомсельмаш», спичечная фабрика «Везувий», начали работать станкостроительный и электротехнический заводы. В 1945 г. вступили в строй дополнительной мощности на стеклозаводе, мясокомбинате, мыловаренном заводе. За годы 4-й пятилетки (1946—1950) в Гомеле не только восстановлены разрушенные предприятия, но и построены заводы «Штамп», овощеконсервный и др.
За 1946—1947 гг. восстановлено, построено и введено в эксплуатацию 42,5 тыс. м2 жилья, за 1948—1949 гг. — 132,9 тыс. м2. К началу 1950-х годов восстановлены учебные заведения города. В 1944 г. в Гомеле возобновил работу педагогический институт. Интенсивное промышленное строительство развернулось в городе в 1950—1960 годы. К середине 1955 г. предприятия Гомеля увеличили выпуск валовой продукции по сравнению с 1950 г. на 80 %. Возросла роль гомельских предприятий в промышленном производстве республики. К началу 1970-х годов Гомель был единственным в Беларуси производителем радио- и электроприборов, приборов контроля и регулирования технологичных процессов, торфодобывающей техники. Его предприятия давали более 30 % производимых в республике спичек, 48 % кондитерских изделий, 50 % маргарина, 97 % мыла. В Гомеле выпускалось более 70 % производимых в СССР силосоуборочных комбайнов, 20 % витринного стекла и 50 % стеклянных труб. Все велосипедные заводы страны обеспечивались шарикоподшипниками, производимыми в Гомеле. Увеличился вклад города в развитие экономических связей Беларуси с зарубежными государствами. Металлорежущие станки, силосоуборочные комбайны, электроаппаратура, торфодобывающие машины, речные суда, стекло и другая продукция экспортировалась в страны Европы, Азии и Африки. За успехи, достигнутые в развитии промышленного производства в годы 8-й пятилетки (1966—1970), Гомель награждён орденом Трудового Красного Знамени.
В 1961 г. Гомель получил природный газ. В 1962 г. пущен первый троллейбус. Улучшалась материальная база народного образования, расширялась школьная сеть. В 1970—1980-е годы в ряде отраслей промышленности Гомеля созданы новые мощности. Введена в строй 2-я очередь химического завода, завершено строительство завода «Центролит», реконструированы и расширены производственные мощности на стеклозаводе, заводах «Гомсельмаш», железобетонных изделий, измерительных приборов, на чулочно-трикотажной фабрике, в ПО кондитерской промышленности «Спартак», швейном «Коминтерн» и других. На заводах «Центролит», бумажно-лесохимическом, молочном, измерит, приборов, станкостроительном, стеклозаводе осуществлено крупное техническое перевооружение. Две трети предприятий города стали наращивать выпуск продукции за счёт роста производительности труда. В результате в 1985 г. впервые за 10 предшествовавших лет получено более 90 % прироста объёма производства. В целом за 11-ю пятилетку (1981—1985) выпуск промышленной продукции в Гомеле возрос более чем на 38 % при плане 31,9 %, производительность труда поднялась на 28,2 % при плане 22,4 %.