Od 15 kwietnia 1783 stolica rzymskokatolickiej archidiecezji mohylewskiej obejmującej swoim zasięgiem terytorium niemal całej Rosji (a później ZSRR) z wyjątkiem dawnych ziem Rzeczypospolitej i utworzonej w 1848 roku diecezji tyraspolskiej.
W czasie I wojny światowej, w okresie od sierpnia 1915 do listopada 1917 w mieście znajdowała się kwatera głównodowodzącego armii rosyjskiej. Pod koniec 1918 roku władzę w Mohylewie przejęli bolszewicy. 16 stycznia 1918 roku dokonali oni szeregu aresztowań, m.in. wśród działaczy narodowych i społecznych, w tym polskich: Mirosława Obiezierskiego, G. Wykowskiego, Joachima Gallera i księdza Eugeniusza Światopełk-Mirskiego. Ten ostatni został wkrótce przez bolszewików zamordowany. W 1919 wcielony do Białoruskiej SRR. Do 1927 roku w Mohylewie działała polska szkoła siedmioklasowa, do której uczęszczało 260 uczniów. W latach 20 i 30 w. sowieckie organy bezpieczeństwa dokonywały masowych egzekucji, m.in. księży katolickich i prawosławnych, w kamieniołomie przy prospekcie Dimitrowa, koło Mohylewskich Zakładów Mięsnych. Ekshumowano tam szczątki ponad 500 ofiar.