W okresie wielkiego terroru w latach 1937–1938 NKWD rozstrzeliwało ludzi w lesie przy drodze z Mohylewa do Homla, w okolicy wsi Waschod.
W latach 1941–1944 Mohylew znajdował się pod okupacją niemiecką.
Po zajęciu miasta, oddziały niemieckie dowodzone przez Bacha-Zelewskiego i Arthura Nebego dokonywały masowych eksterminacji pozostałej ludności żydowskiej (ok. 10 000 ofiar) w stworzonym w tym celu getcie i obozie pracy. Historia Mohylewa jest związana z historią Holokaustu także w inny sposób. Na jesieni 1941 Mohylew odwiedził Himmler i osobiście uczestniczył w rozstrzelaniu 279 ofiar żydowskich (w tym kobiet i dzieci). Mając na uwadze skutki psychiczne dla rozstrzeliwujących, zapowiedział znalezienie innego, systemowego sposobu eksterminacji. Wkrótce do Mohylewa przyjechał Albert Widmann, przywożąc plany eksterminacji spalinami w mobilnych komorach gazowych, a w grudniu 1941 przysłano i zainstalowano pierwszy piec krematoryjny przystosowany do masowego spalania ciał zamordowanych ofiar. Fakty te posłużyły hitlerowcom jako argument za ostatecznym rozwiązaniem kwestii żydowskiej na konferencji w Wannsee.
Po uzyskaniu niepodległości przez Białoruś w 1991 jest jednym z ważniejszych miast białoruskich.