Od 18 listopada 1918 do 9 czerwca 1919 miasto znalazło się we władaniu ZURL.
Powrót do Polski i II wojna światowa thumb|left|130px|Przedwojenny herb W II Rzeczypospolitej Polskiej była to siedziba powiatu trembowelskiego w województwie tarnopolskim, stanowiło gminę miejską i było siedzibą gminy wiejskiej Trembowla. W koszarach w tym czasie stacjonował 9. Pułk Ułanów Małopolskich. W 1939 nadano jej ponownie prawa miejskie.
Od 17 września 1939 do czerwca 1941 i w latach 1944–1991 w ZSRR. W latach 1941–1944 zajęta przez Niemców. W połowie 1941 w Trembowli mieszkało około 1700. Żydów. Do likwidacji getta przystąpiono w 1943. SiPo z Trembowli przy pomocy niemieckiej żandarmerii i ukraińskiej policji dokonała trzech akcji eksterminacyjnych w pobliżu wsi Plebanówka (getto w Trembowli).
W czasie II wojny światowej oddziały UPA, przy czynnym udziale miejscowej cywilnej ludności ukraińskiej, na terenie powiatu trembowelskiego wymordowały około 3000 Polaków. W tym czasie Trembowla była schronieniem dla wielu tysięcy uciekinierów z sąsiednich wiosek. Bezpośredniego ataku UPA na miasto nie było, ale jej członkowie w różnych okolicznościach i różnym czasie zamordowali w mieście 20. Polaków.