След Деветосептемврийския преврат през 1944 г. и края на Втората световна война, в България постепенно се установява власт, основана на едноличното управление на Българската комунистическа партия. Страната тръгва по пътя на изграждане на социализма. София остава столица на социалистическа България - тук са съсредоточени институциите на законодателната, изпълнителната и съдебната власт.
Първата задача пред кметската управа в края на 40-те и началото на 50-те г. на ХХ в. е отстраняването на последствията от бомбардировките - възстановяване на разрушените сгради, ремонт на канализацията, електрозахранващата мрежа, улиците, благоустрояване на площадите и зелените площи.
През 50-те г. на миналия век започва и оформянето на новия административен център на София. В унисон с господставащата идеология е въведен нов архитектурен стил т.нар „социалистически реализъм”. Сградите на властта: Партийният дом /дн. част от Народното събрание/, Министерството на тежката промишленост с голям магазин /дн. Министерски съвет и ЦУМ/, Министерството на електрификацията с прилежащ хотел към него /дн. Президенство с хотел „Балкан” / „Шератон”/ оформят Ларгото. То кореспондира с пл. „Ленин” /дн. пл. „Св. Неделя”/, където срещу Партийния дом е поставен монолитния паметник на Ленин.
Малко по-рано са построени Мавзолеят на Георги Димитров, Паметникът на Съветската армия и др. Първият е разрушен след началото на демократичните промени, а споровете и дебатите в обществото по отношение на втория продължават.
Запазени от унищожаване, реставрирани и експонирани са: църквата „Св. Георги – Ротондата”, храмът „Св. Петка Самарджийска”, археологическият комплекс „Източна порта на Сердика”. Знакови туристически обекти са и: храм - паметник „Александър Невски”, Боянската църква, базиликата „Св. София”. През 70-те г. на ХХ в. е обявен „Историко-археологчески резерват „Антична Сердика и Средновековен Средец” и около 800 паметника на културата в централната градска част.
А градът непрекъснато се разраства, като от 50-те до началото на 60-те г. на ХХ в. селата на разстояние няколко километра от София са присъединени към столицата. Освен това след национализацията на промишлените, минните предприятия и сградния фонд, започва усилена индустриализация на големите градове. Това, заедно с насилственото коопериране на селското стопанство, води до масово преселване на компактни групи хора в столичния град. Въведено е софийско жителство, но то може да се придобие при постъпване на работа в промишлеността или градския транспорт, където има недостиг на работна ръка и трудът не е особено привлекателен. В резултат на индустриализацията на столицата е построен МК „Кремиковци”, Домостроителния комбинат, различни предприятия на електрониката, химическата и леката промишленост. В бъдеще голяма част от тези предприятия ще се окажат неефективни и причина за екологични проблеми в София като замърсяване на въздуха и почвата.
В София са съсредоточени повечето средни и висши учебни заведения, което я прави привлекателна за много млади хора – от страната и чужбина. В София се намира и най-голямото хранилище на книги - Народната библиотека, както Столична библиотека, софийските читалища и библиотеките им.
Културният живот в София се развива и в киносалоните, театрите, концертните и оперни зали, галериите. Залите на бившия Царски дворец се превръщат в Национална художествена галерия – най-голямата в страната.
Неизменна част от научния и културен живот на София са и нейните музеи. Наред с музеите и къщите-музеи, които изпълняват идеологически функции тук се намират: Архелогическия, Природо-научния, Националния политехнически музей, Музеят на София, Националния исторически музей и др., което допринася за съхраняване и популяризиране на историята и науката в столичния град. Населението на София продължва да расте. Това налага ускорено строителство в столицата върху част от землищата на бившите села, днес столични квартали. Липсата на перспективна планировка и осмисляне на някои градоустройствени решения, затруднява достъпа до междублоковите пространства и малките квартални улици. Индустриализацията на София и презастрояването се отразяват негативно върху зелените й площи, но тя все пак остава една от зелените столици в Европа.
С постижения, но и с някои нерешени проблеми, свързани с ремонта на уличната мрежа, с преработката на битовите отпадъци, недостигът на общински жилища и др., София в навечерието на демократичните промени в страната, остава предпочитаният град за живеене в България.
