В 1884 г. Камчатка была преобразована в округ в составе Приморской области. Прекратились кругосветные экспедиции. Жизнь в городе замерла до начала XX в. В июне 1909 г. в связи с угрозой экономического захвата района японцами была образована самостоятельная Камчатская область. Город вновь стал развиваться, строились здания, росло население. В 1917–1922 гг. в периоды отсутствия советской власти в Петропавловске действовала городская дума пяти созывов. В 1924 г. город переименовали из Петропавловской гавани в Петропавловск—Камчатский. В 1927 г. здесь появилось Акционерное Камчатское Общество. Его целью было рациональное использование богатств полуострова: полезных ископаемых, лесов, рыбы. Это положительно отразилось на экономике области. В 1938 г. Камчатская область вошла в состав Хабаровского края.
Во время Великой Отечественной войны жители Камчатки геройски сражались против фашистской Германии и империалистической Японии. Петропавловский гарнизон участвовал в освобождении Курильских островов. Эту операцию провели силами Камчатского оборонительного района во главе с генерал—майором А.Р Гнечко и Петропавловской военно—морской базы под командованием капитана 1–го ранга Д.Г. Пономарева. Они осуществили десантный бросок на северные острова Курильской гряды, превращенные японцами в укрепленный плацдарм. В 1949 г. было организовано Камчатское пароходство, которое составили 11 судов. В 1956 г. Камчатка выделилась из состава Хабаровского края и вновь стала самостоятельной областью. В период 1956–1960 гг. в городе шло строительство морского вокзала, Дома политического просвещения, ГУМа, Дома связи, приступили к сооружению дорог с гравийным покрытием. К 1959 г. население города составляло 86 тыс. чел. В 1964 г. был организован Институт вулканологии СССР К концу XX в. Петропавловск—Камчатский стал современным городом, здесь находится единственный порт на всей береговой линии северо—восточной окраины России. В городе четыре высших государственных учебных заведения, 11 училищ среднего профессионального образования, пять технических училищ начального профессионального образования, 44 общеобразовательные школы, два театра, два музея, три кинотеатра, 27 библиотек.
На территории Петропавловска расположены более 260 улиц. По их названиям можно проследить всю историю города. Около 20 улиц носят имена великих мореплавателей и ученых, которые в разные годы посещали восточный порт. Это улицы Атласова, Беринга, Чирикова, Елагина, Лаперуза, Невельского, Крашенникова, Комарова, Арсеньева, Пийпа. Одной из главных страниц в истории Петропавловска считается оборона города во время нападения англо-французской эскадры в 1854 г. В городе есть улица Обороны 1854 г. Именами защитников Петропавловска названы улицы: Завойко, Максутова, Семена Удалого.
В честь защитников Родины во время Великой Отечественной и Гражданской войн названы улицы Вилкова, Ильичева, Кирдищева, Бойко, Рябикова, Елизова, Давыдова, Тушканова, Войцешека, Бохняка и других. География Камчатки, а также близлежащих регионов просматривается в названиях: Ключевская, Вилюйская, Корякская, Карагинская, Мишенная, Владивостокская, Сучанская, Сахалинская, Уссурийская, Якутская, Омская, Амурская, Иркутская. Некоторые улицы были названы по физико—географическим признакам окружающей местности: Береговая, Высотная, Тундровая, Северная.
В ряде названий отражены основные профессии города: проспект Рыбаков, бульвар Рыбацкой Славы, Судоремонтная, Портовская, Геологическая, Краснофлотская, Пограничная.
