1923年（大正12年）、関東大震災により横浜港は壊滅的な被害を受ける。復興事業は市長・有吉忠一の指揮下、神奈川県と横浜市、生糸商などの横浜商人をはじめとする市民らにより国の力も借りて進められた。この事業により生糸検査所、ホテル・ニューグランド、神奈川県庁本庁舎（キングの塔）、横浜税関庁舎（クイーンの塔）や瓦礫を利用して造成した山下公園など今の横浜を代表する建築、名所が造られた。事業のための巨額の資金はアメリカでドル建て市債を発行して賄ったが、この膨大な負債はその後長く市財政を圧迫した。

昭和に入ると京浜工業地帯が形成され、その発展に伴い横浜港は生糸貿易港から工業港となりつつあった。1935年（昭和10年）、日産は横浜市から買収した埋立地に本社工場を完成させて自動車の生産を始めた。昭和初期は製鉄、造船、自動車、電機などの軍需産業が発展し横浜港はその重要な拠点となった。1941年（昭和16年）12月には太平洋戦争が始まり、横浜は翌1942年（昭和17年）4月18日にアメリカ軍から初空襲を受けた（ドーリットル空襲）。また同年11月には横浜港ドイツ軍艦爆発事件が発生した。その後、終戦までに横浜は30数回の空襲を受けるが、臨海部の工場や港湾施設の被害は比較的軽かった。
戦後

1945年（昭和20年）に終戦を迎え、横浜港と横浜の市街地（関内地区）は連合国軍に接収された。特に横浜港の港湾施設はその90%が接収され、横浜の戦後復興を遅らせた。朝鮮戦争では、アメリカ第7歩兵師団が1950年9月11日に横浜港で乗船し、4日後の仁川上陸作戦に加わった[5]。

1952年（昭和27年）、講和条約が発効し横浜港の接収が解除され始める（現在も在日米軍が使用している瑞穂埠頭（ノースピア）など一部除く）。先立って1950年（昭和25年）に接収解除された高島埠頭を足がかりに京浜工業地帯と横浜の復興は始まり、外国貿易も回復し始めた。輸入の激増により、横浜港の外国貿易量は1957年（昭和32年）には戦前のピークである1937年（昭和12年）を上回る。横浜港の輸入品は終戦直後は食料品が占め、後には石油、金属、鉄鉱石、石炭が増加。輸出品は鉄鋼、車両、機械類が大きな比重を占め、工業港としての性格を強めた。

1968年（昭和43年）にはコンテナ専用埠頭である本牧埠頭（A突堤）が造成され、コンテナ船が入港し始める。1970年代にかけ神戸港と共に、日本着発の国際コンテナ物流を支えた。だが世界規模で急速に進んだ海運のコンテナ化への対応では、東京港大井埠頭整備により後塵を拝した。神戸港が阪神淡路大震災で壊滅的な被害を受けた1995年（平成7年）以降は外貿コンテナ取扱個数で国内首位となったが1998年（平成10年）に東京港に抜かれ、現在は国内第2位。在来・素材貨物を含む総取扱貨物量（重量ベース）では名古屋港と千葉港に次ぐ国内第3位となっている。

横浜港で陸揚げされたコンテナはトラックに載せられ、本町通りを通って各地に運ばれた。そのため、本町通は「コンテナ街道」と呼ばれるようになった。これにより交通渋滞が頻発したため、本町通を通らずに直接高速道路に入れるよう、横浜港周辺の道路整備が求められた。横浜港を代表する建築となっている横浜ベイブリッジもこの道路整備の一環として、1989年（平成元年）に建造された。また、都市計画道路として各埠頭をつなぎ横浜港を環状型に結ぶ臨港幹線道路も事業化されているが、全線完成には至っていない。
現在の横浜港

現在、国際船客ターミナルとして機能しているのは大桟橋埠頭と新港埠頭である。新港埠頭は海上保安庁横浜海上保安部の庁舎を兼ねた横浜海上防災基地としての機能を主としている。また新港埠頭はみなとみらい21計画の一環としてフェリーターミナルも構想されていた。