Trwało to jednak tylko dziewięć lat, do upadku monarchii w 1918. Na początku lat 20. XX wieku Sondershausen odłączyło się ponownie od Rudolstadtu i do 1945 należało do enklawy Land Thüringen w Prusach.
W czasach III Rzeszy w tutejszym szpitalu przeprowadzano w ramach Akcji T4 zabiegi przymusowej sterylizacji, której ofiarą padło 360 osób, poza tym uśmiercono dużą, do dziś nieznaną liczbę mieszkańców miasta i okolic. W ramach pracy przymusowej w zakładach przemysłowych miasta i okolic oraz w rolnictwie pracowało ok. 1000 osób z Polski, Serbii i Ukrainy. Pod koniec wojny, na parę dni przed zajęciem miasta przez wojsko USA, nalot 8 kwietnia 1945 zniszczył 40% zabudowań, głównie w nowszych dzielnicach. Do 1918 Sondershausen było stolicą księstwa Schwarzburg-Sondershausen (862 km², 89 917 mieszkańców).
W czasach NRD Sondershausen było siedzibą powiatu Sondershausen, który należał do okręgu Erfurt. W latach 1960–1979 wzniesiono nowe dzielnice bloków mieszkaniowych w stylu socjalistycznym.