后来福建水师成立，光绪十年（1884年）中法战争期间，在马尾港发生的马江海战导致福建水师几乎全军覆没。晚清的福州是中国较为现代化的城市。清朝立宪运动后，福建省咨议局于宣统元年（1909年）在福州开幕。宣统三年（1911年）11月9日，福建同盟会击败清军，占领福州，成立福建军政府。民国二年（1913年），福建的二次革命失败后，福州军阀争权、政局动荡，各派系军阀先后进驻福州掌握福建省的行政权。民国三年（1914年）福州属闽海道。民国十五年（1926年）12月13日，北伐军占领福州并结束福州的军阀统治。民国二十二年（1933年）11月20日，十九路军和国民党内部分反蒋中正的势力在福州发动福建事变，成立中华共和国人民革命政府，定首都于福州，蒋中正随即率军进攻福建，于民国二十三年（1934年）1月16日占领福州，闽变失败。民国二十六年（1937年）抗日战争爆发后，日本于民国三十年（1941年）4月21日至民国三十年（1941年）9月3日及民国三十三年（1944年）10月4日至民国三十四年（1945年）5月18日期间两度占领福州。民国三十五年（1946年），福州设市。中国人民解放军于1949年8月17日进入福州城。中华人民共和国建立后，福州市人民政府开始实施大规模社会改革。福州大量的私立学校和教会学校被撤销，许多教会组织也被取缔，私营企业逐步国有化，还进行多次政治运动。
福州市位于福建省中部东端，介于北纬25°15′～26°39′、东经118°08′～120°31′之间。东临台湾海峡，西靠三明市、南平市，南邻莆田市，北接宁德市，全市总面积11968.53平方千米，市辖区面积1761.2平方千米。福州市地貌属典型的河口盆地，东有鼓山，西有旗山，南有五虎山，北有莲花峰，其海拔多在600～1000米之间。南部为盆地的大部分；北部为山地，从西南向东倾斜；西部为中低山地；东部丘陵平原相间。山地、丘陵占全区土地总面积的72.68%，其中山地占32.41%，丘陵占40.27%。鹫峰、戴云两山脉斜切南北，闽江横贯市区东流入海。福州市属典型的亚热带季风气候，气温适宜，温暖湿润，四季常青，阳光充足，雨量充沛，霜少无雪，夏长冬短，无霜期达326天。年平均日照数为1700~1980小时；年平均降水量为900~2100毫米；年平均气温为20~25℃，最冷月1~2月，平均气温达6~10℃。在最热月7~8月，平均气温为33~37℃。极端气温最高42.3℃，最低-2.5℃，2013年福州成为四大火炉之首。年相对湿度约77%。常出现热岛效应，又福州为盆地地形，夏季中午气温高达36℃以上。主导风向为东北风，夏季以偏南风为主。7~9月天气炎热，是台风活动集中期，每年平均台风直接登陆市境有2次。最佳旅游季节为每年4~11月。福州冬季一般无雪。有时在鼓山等海拔较高地区有零星降雪。不过冬季经常有雨，气候相对较为湿润。
福州市水资源十分丰富，闽江是全省最大的水系。闽江发源于武夷山脉，在水口镇流入福州境内，自西北向东南流经闽清县、闽侯县、市区、长乐区，分别从长门水道和梅花港水道注入东海。闽江全长530千米，在福州境内150千米，流域面积60992平方千米，在福州市境内8011.27平方千米。境内主要支流有安仁溪、梅溪、大樟溪、大目溪、新店溪、营前溪等。福州市区水道密布，主要有晋安河、白马河、光明港、安泰河等30多条内河，都与闽江沟通，水质良好。此外，连江县的主要水系是鳌江，福清市的主要水系是龙江。福州市本地产水资源为101.59亿立方米，入境客水量达546.9亿立方米，总计水资源量为666.49亿立方米，人均水资源高达1.25万立方米。福州市林地面积7792平方千米，占全市总面积的65%，现有森林总面积947万亩，林木总蓄积量1680万立方米，森林覆盖率57.8%，绿化程度达88.6%。福州境内地热资源埋藏浅、水温高、水质好，自古有“闽中温泉甲天下”之美誉，有“中国温泉之都”称号。截至2015年6月，福州已有至温州温福铁路，至厦门福厦铁路，至江西上饶横峰峰福铁路，西接鹰厦铁路的福马铁路线。而经福州的向莆高速铁路于2013年9月26日开通，经福州的杭州到深圳的杭深铁路余2013年12月28日全线贯通，至合肥的合福高铁于2015年6月28日开通，福平铁路于2020年12月26日开通。
福州市海岸线总长1137千米，占福建省岸线总长的三分之一。沿海多天然良港，可兴建1~20万吨深水泊位的天然良港有100多个，其中福清湾、罗源湾、兴化湾等久负盛名，是全国少有的深水港湾。东部沿海的海坛岛面积251.4平方千米，是福建省第一大岛，中国第五大岛。岛上的三十六脚湖，湖面积达2.1平方千米，是全省第一大天然淡水湖。其它较大的岛屿有南台岛、江阴岛、琅岐岛、粗芦岛、川石岛、大练岛等。淡水养殖鱼类有120种，海洋鱼类500余种。马尾港是百年老港和福建省对外贸易重要港口。马尾港内涵三江，外通四海，港汊纵横，有着优越的港口条件，毗邻马尾港的水产品交易中心年交易量约占全国的9%，每年在马尾港上岸的远洋渔获约占全国总量的40%。截至2020年底，福州市公路通车总里程为11617公里，公路密度达到105.3公里/百平方公里，其中高速公路756公里，普通国省道1289公里，县、乡、村道等农村公路9572公里，基本形成了“三纵三横”高速公路骨架网，辐射力大幅增强，农村公路基础设施化深入推进。福州市公路里程为11570公里，下降0.4%。其中高速公路总里程764公里，增长1.1%。福州至宁夏银川经过江西的G70福银高速、福建至江西等的兴尤高速福州段、G3京台高速、G15沈海高速公路、福州至广东福广高速、至福州机场的高速公路、福州罗源至宁德的罗宁高速、罗长高速、福州福清至平潭的渔平高速，福州长乐至平潭长平高速公路，福州长乐至福州福清的长福高速。与刘从戎他们那个时代相比，今天的福州早已今非昔比，成为了东南沿海著名的现代化大都市。