Der Erste Weltkrieg führte zwar nicht zu einer unmittelbaren Bedrohung Wiens, jedoch mit zunehmender Kriegsdauer zu einer verheerenden Versorgungskrise vor allem bei Ernährung und Bekleidung. Das Ende des „großen Krieges” war auch das Ende Österreich-Ungarns und Wiens als Kaiserresidenz. Am 12. November 1918 wurde vor dem Parlament in Wien die Republik Deutschösterreich ausgerufen, deren Name 1919 auf Wunsch der Siegermächte in Republik Österreich geändert werden musste.
Im neuen Kleinstaat lebte fast die Hälfte der Gesamtbevölkerung in einem Bundesland, Niederösterreich. Dies ließ bei den anderen (vorerst sechs) Bundesländern die Furcht aufkommen, von diesem „großen Bruder“ dauernd majorisiert zu werden. Außerdem gab es hier einen starken politischen Gegensatz zwischen Wien (sozialdemokratisch) und den ländlichen Gebieten Niederösterreichs (konservativ). Man einigte sich daher auf Bundesebene und in Niederösterreich auf das 1921 beschlossene „Trennungsgesetz“, mit dem Wien per 1. Jänner 1922 zu einem eigenen Bundesland erklärt wurde (wenn auch die niederösterreichische Landesregierung ihren Sitz in Wien bis 1986 beibehielt). Die seit der Einführung des allgemeinen Wahlrechts für Frauen und Männer in Wien 1919 dominierende Sozialdemokratie stellte die absolute Mehrheit im Stadtsenat (ab 1922 gleichzeitig Landesregierung) und im Gemeinderat (nunmehr auch Landtag). Seitdem spricht man auch vom „Roten Wien“.
Die sozialdemokratische Stadtverwaltung besteuerte die Besitzenden - u. a. mit Steuern auf das Halten von Dienstboten, auf Sekt, auf Vergnügungen - sehr beträchtlich. Aus den Einnahmen wurden bis 1934 rund 60.000 kommunale Wohnungen in Gemeindebauten errichtet (am bekanntesten: der Karl-Marx-Hof mit über 1.000 Wohnungen im 19. Bezirk), weiters Kindergärten, Fürsorgeanstalten, Frei- und Hallenbäder, Schulen und andere Wohlfahrts- und Bildungseinrichtungen. Die von den Konservativen heftig bekämpfte Wiener Kommunalpolitik dieser Zeit wurde international als Pionierleistung anerkannt. Verantwortlich dafür waren vor allem die Bürgermeister Jakob Reumann (1919-1923) und Karl Seitz (1923-1934) sowie Hugo Breitner als Finanz- und Univ.-Prof. Dr. Julius Tandler als Gesundheitsstadtrat.
Die Zeit der Ersten Republik war auch in Wien geprägt von der Hochinflation 1918-1925 und von der 1929 einsetzenden Weltwirtschaftskrise mit hoher Arbeitslosigkeit. Außerdem begann die konservative Bundesregierung, die Anteile Wiens am Steueraufkommen Österreichs von Jahr zu Jahr zu reduzieren.
Vor allem bundespolitisch kam es zu immer größeren Differenzen und Auseinandersetzungen zwischen den politischen Parteien. Der von Demonstranten nach einem eklatanten Fehlurteil gelegte Brand des Justizpalastes 1927, der Zusammenbruch einer der größten Banken des Landes 1931 und schließlich die Auflösung des Parlaments 1933 markierten den Weg zu den Kämpfen im Februar 1934. Die Wiener Stadtverwaltung war daran nicht beteiligt. Dennoch wurde Bürgermeister Seitz von der Regierung sofort abgesetzt und mit Körpergewalt aus dem Amt entfernt.
Bundeskanzler Engelbert Dollfuß, der autoritär regierte, rief am 1. Mai 1934 einen „Ständestaat“ aus, in dem Wien „bundesunmittelbare Stadt“ wurde. Der Bürgermeister wurde nun von der Regierung eingesetzt, demokratische Wahlen waren nicht mehr vorgesehen. Dollfuß wurde wenige Wochen später, im Juli 1934, bei einem erfolglosen Putschversuch der Nationalsozialisten im Amt ermordet. Die Diktatur führte zur Arbeitsbeschaffung vor allem Straßenbau-Großprojekte durch - wie die Höhenstraße auf den Kahlenberg, den Wiener Aussichtsberg.
1938 ließ der deutsche Reichskanzler Adolf Hitler, der 1933 an die Macht gekommen war, die Wehrmacht in Österreich einmarschieren, um hier die klerikale Diktatur durch die NS-Herrschaft zu ersetzen. Viele Deutsch-Österreicher hatten sich seit 1918 den - von den Siegermächten verbotenen - „Anschluss“ an das Deutsche Reich erhofft, weil die meisten den neuen Kleinstaat wirtschaftlich nicht für lebensfähig hielten. Die Begeisterung für Deutschland kühlte allerdings nach Hitlers Machtantritt 1933 merklich ab, und aus gutem Grund fand die „Volksabstimmung über die Wiedervereinigung Österreichs mit dem Deutschen Reich“ erst ein paar Wochen nach dem deutschen Einmarsch statt: Die Stimmabgabe war nicht geheim, die jüdischen Bürger waren von der Teilnahme ausgeschlossen, die Propagandamaschinerie der Nazis arbeitete auf Hochtouren. Dieser zufolge sollen 99 % der teilnehmenden Österreicher dem „Anschluss“ zugestimmt haben.