В советское время реконструкция затронула в первую очередь рабочие окраины. Жилые массивы появились на острове Декабристов, на 18-й и 22-й линиях. Важным градостроительным звеном стал Дворец культуры имени С.М. Кирова, возведенный на бывшем Смоленском поле. Четырехэтажные типовые школы появились у Малого проспекта, в Гавани. Просторные озелененные участки отводились под строительство детских садов.
Реконструировали Балтийский завод, где были созданы крупные военные корабли, целые серии подводных лодок, первые советские тепловозы. Одной из важнейших строек первой пятилетки был новый завод имени Н.Г. Козицкого, вобравший в себя бывший «Сименс и Гальске». Все предприятия отличались высочайшей квалификацией рабочих и инженерных кадров.
В 1936 году западную половину острова от 13-й линии выделили в самостоятельный Свердловский район, который просуществовал до 1961 года.
Во время блокады Васильевский остров подвергался обстрелам, бомбежкам. Многие дома, особенно в Гавани, были разрушены. И все же он считался относительным тылом, куда из южных районов города эвакуировали часть предприятий. Работа в цехах продолжалась до декабря 1941 года, затем возобновилась весной следующего. Балтийский завод ремонтировал корабли, завод имени Козицкого делал полевые радиостанции, завод имени И.Е. Котлякова – корпуса снарядов, табачная фабрика имени М.С. Урицкого выпускала суррогат махорки. В институтских лабораториях создавали новые материалы для изготовления боеприпасов. Большинство школьных и других общественных зданий отдали под госпитали. Но в некоторых школах занятия почти не прерывались. В 1944 году началось восстановление жилого фонда.
В 1948 году закончилась разработка нового градостроительного плана развития Ленинграда. В отличие от генерального плана 1936 года, намечавшего освоение приморских территорий преимущественно под парки, новый проект предусматривал жилую застройку в сторону моря, ставил Васильевский остров в ряд перспективных районов новостроек.
Целые кварталы создавались в Гавани, где было разрушено более ста тысяч квадратных метров жилого фонда. Тогда же, в конце 1940-х и начале 1950-х годов, Большой проспект реконструировался как парадная магистраль: свободные участки застраивались монументальными пяти-семиэтажными домами по индивидуальным проектам, были сняты трамвайные пути, как и на Университетской набережной. На Опочининой улице и засыпанном Шкиперском протоке разбили сады, на многих линиях устроили бульвары.
В начале 1960-х годов Васильевскому острову частично была возвращена роль морского и речного порта: в Гавани соорудили причалы морского пассажирского вокзала, на острове Декабристов оборудовали один из грузовых районов Ленинградского речного порта. От новой пассажирской пристани на набережной Макарова открылось скоростное сообщение с Петродворцом, Кронштадтом, Выборгом.
Генеральный план развития города, утвержденный в 1966 году, предусматривал выход жилых районов города к морю и создание архитектурного ансамбля на северо-западной оконечности Васильевского острова. Детальная планировка этой части была утверждена годом раньше. Ее авторы – архитекторы С.И. Евдокимов, Н.В. Баранов, Н.Н. Баранов, В.А. Каменский, А.И. Наумов, И.И. Фомин, О.Н. Башинский, Н.Н. Башнин, С.С. Борисов, В.П. Рузанов, В.Н. Соколов, В.А. Сохин, инженеры Е.М. Сыркина и Л.М. Зеликман.
Путем намыва грунта был значительно поднят уровень подвергавшихся затоплению территорий, засыпан проток между островом Декабристов и островом Вольным. Осуществилась и относящаяся к петровским временам идея большого канала на Васильевском острове, но не по Большому проспекту, а в виде спрямленного русла реки Смоленки с Новосмоленской набережной, застроенной крупными зданиями. Новый берег на сотни метров выдвинулся в залив, что дало почти 350 гектаров для застройки. Там возвели новые кварталы, продлили на остров Декабристов Наличную улицу, проложили улицу Кораблестроителей, Морскую набережную и другие. Выставочный комплекс, Морской вокзал, мощный объем гостиницы «Прибалтийская», кварталы высотных домов, словно вырастающие из воды, – таково центральное звено морского фасада Санкт-Петербурга. Эта панорама дополнила исторический архитектурный образ Васильевского острова.