После Русско-японской войны 1904-1905 годов по Портсмутскому мирному договору Южный Сахалин отошел к Японии. Русским жителям Владимировки пришлось покинуть свои дома. Японцы начали активно обустраивать поселок, переименованный в Тоёхару. В 1906 году была построена железная дорога из Отомари (Корсаков) в Тоёхару. Японцы разработали план застройки города, который начал развиваться несколько южнее русской Владимировки. План города имел четкую прямоугольную систему планировки с направлением улиц вдоль железной дороги и перпендикулярно к ней.

Плотность застройки кварталов была весьма высока, значительное количество жилых домов было лишено надворных построек, сараев, подсобных строений. Четыре главные улицы города были асфальтированы, но остальные не замощены и не имели тротуаров. Жилой фонд состоял в основном из легких построек каркасного типа, преимущественно одноэтажных, с внутренними перегородками из фанеры и картона, с раздвижными стенами и часто земляными полами. В 1945 году Южный Сахалин перешел к СССР.

4 июня 1946 года город получил название Южно-Сахалинск и стал административным центром сначала Южно-Сахалинской области, а после ее ликвидации — административным центром Сахалинской области.

Культура и искусство

Одним из самых ярких памятников архитектуры является областной краеведческий музей. Его здание было построено в 1937 году в японском неонациональном стиле.

В городе имеется литературно-художественный музей книги А. П. Чехова «Остров Сахалин» — центр чеховедения на Сахалине. Музей был открыт в 1995 году. В 1992 году на базе Сахалинского драматического театра был создан Сахалинский театральный центр им. А. П. Чехова (Чехов-центр), в который входят драматический театр, театр для детей и молодежи, театральный колледж.