自鴉片戰爭以來，中國飽受西方列強侵擾，有識之士紛紛提出變革方案。西安也先後參與了改革和革命的浪潮。洋務運動以後，西安陸續興辦新式工業。1911年武昌起義時，西安的革命黨人更率先響應，發動西安起義，推翻腐敗的滿清政府。其後的西安事變更是轟動政壇。

辛亥革命在西安

1906年，中國同盟會的陝西分會，正式在日本東京成立。該會在陝西和西安地區，積極推動革命事業的發展，當時駐守西安的清朝新軍，不少人已加入革命的行列。

西安起義

1911年10月10日，武昌起義爆發，西安的同盟會成員，決定在10月22日發動起義，並推舉張鳳翽為總指揮。起義軍順利佔領了軍裝局和巡撫衙署，並於當天下午攻破滿城，光復了西安城。其後，起義軍成立了陝西臨時軍政府，宣告陝西省獨立，正式推翻清朝在陝西的腐敗統治。

二虎守長安

二十世紀二十年代，中國正處於軍閥混戰時期，民不聊生。1926年，國民黨和共產黨合組成國民革命軍，決意消滅軍閥勢力。1926年春，軍閥吳佩孚為打擊國民黨力量，便支持另一支軍閥劉鎮華，向國民黨控制的陝西發動進攻，兵鋒直指西安。在此緊急關頭，西安的國民軍守將李虎臣，邀請另一國民軍將領楊虎城率領部下入城，保衞西安。但二虎兵力只有1萬人，劉鎮華卻擁有9萬之眾，兵力懸殊，加上城內缺乏糧餉，局勢相當危急。然而，二虎仍能多次擊退劉鎮華的攻勢，堅守西安。直至同年10月，國民軍將領馮玉祥率軍增援西安，終把劉鎮華打敗。

西安事變

二十世紀三十年代，日本侵略中國的野心日益猖獗。當時以蔣介石為首的南京國民黨政府，堅持「攘外必先安內」的策略，認為要先消滅共產黨，才集中力量抵抗日軍。於是，蔣介石將張學良的軍隊，調駐西安，讓他聯同陝西17路軍總指揮楊虎城，準備圍剿共產黨的基地延安。

1936年12月4日，蔣介石飛抵西安。張學良和楊虎城多次請求蔣介石聯合共產黨，一致抗日，但被拒絕。於是，他們便在12月12日，派兵到臨潼華清池活捉蔣介石，這就是著名的「西安事變」。最後，蔣介石為勢所迫，同意聯共抗日，和平解決西安事變，從而開始了「國、共第二次合作」，一致抗日。