奴隷労働力は農業の他にも鉱業や造船業などで利用が高まっていった[39]。1831年のナット・ターナーによる奴隷反乱や、1859年のジョン・ブラウンによるハーパーズ・フェリー襲撃は、奴隷制度とプランテーション経済におけるその役割について、深い社会的不満があることを示した。1860年時点で、バージニア州人口のおよそ31%、約50万人が奴隷だった[40]。奴隷制度に関する考え方の違いが南北戦争開戦に繋がった。

サムター要塞の戦いと、エイブラハム・リンカーンによる徴兵要求に続く1861年4月17日、バージニア州はアメリカ合衆国からの脱退を票決した。4月24日にはアメリカ連合国に加盟し、リッチモンドがその首都に選ばれた[38]。1863年に行われたホイーリング会議の後、州北西部の48郡がアメリカ合衆国に留まる道を選択し、バージニア州から分離してウェストバージニア州を結成した。バージニア州出身のロバート・E・リーが1862年に北バージニア軍の指揮官となり、北軍領土に侵略し、最後は全南軍の総司令官となった。この戦中に、第一次と第二次のブルランの戦い、七日間の戦い、チャンセラーズヴィルの戦い、さらに終戦に繋がったアポマトックス・コートハウスの戦いなどがバージニア州で戦われ、戦闘の数は他のどの州よりも多かった[41]。1865年のリッチモンド市陥落の後、首都は短期間ダンビルに移された[42]。1870年、9人委員会の働きにより、バージニア州はアメリカ合衆国に復帰した[43]。

戦後のレコンストラクション時代、バージニア州は無料公共教育と参政権、公民権、選挙権の保証を盛り込んだ憲法を採択した[44]。ポピュリストの再編党が包括的な党派連衡を進めていたが、1883年から保守的な白人民主党が政権を握った[45]。民主党は人種差別のジム・クロウ法を通し、1902年にはバージニア憲法を書き直して、人頭税など投票権を制限する手段を入れ、実質的にアフリカ系アメリカ人の大半と多くの貧乏白人から投票権を取り上げた[46]。アフリカ系アメリカ人は政治の世界における代表がいないために、学校は人種分離され、予算もつかず、社会サービスも行き届かなかったが、アフリカ系アメリカ人のコミュニティを作ることはできた[47]。
現代戦艦USSバージニア、ドレッドノート前級戦艦と第一次世界大戦期の多くの軍艦はニューポートニューズで建造された

経済の発展がバージニア州を大きく変化させた。1880年、ジェイムズ・アルバート・ボンサックが紙巻きタバコ製造機械を発明し、リッチモンド周辺で新しい大量生産の時代に入った。1886年、鉄道界の大立て者コリス・ポッター・ハンティントン（英語版）がニューポートニューズに造船所を設立し、第一次世界大戦を挟み、1907年から1923年の間に、アメリカ海軍向けに6隻の戦艦を建造した[48]。この戦中にはU-151などドイツの潜水艦が港外の艦船を攻撃している[49]。

1926年、ウィリアムズバーグのバートン教区教会牧師W・A・R・グッドウィン博士が、ジョン・ロックフェラーから資金提供を受けて、ウィリアムズバーグ歴史地区にある植民地時代の建造物修復を始めた[50]。このプロジェクトは州内の他のプロジェクトと同様に、世界恐慌や第二次世界大戦の荒波と戦わねばならなかったが、コロニアル・ウィリアムズバーグが大きな観光地となるまで工事は続けられた[51]。

1951年のファームビルで、「デイビス対プリンスエドワード郡教育委員会事件」訴訟に繋がった学校の人種分離に対し、バーバラ・ローズ・ジョンズによって抗議運動が始められた。