Pada 1 Januari 1901, berikutan pengisytiharan oleh Ratu Victoria, Australia Selatan tidak lagi menjadi tanah jajahan berkerajaan sendiri dan menjadi sebuah negeri Komanwel Australia. Pada tahun 1906, lombong uranium pertama di Australia Selatan telah dibuka di Radium Hill.[21] Pada tahun 1910, kerajaan John Verran berkhidmat sebagai kerajaan Parti Buruh lengkap pertama di dunia.[22]

28,000 orang Australia Selatan menawarkan diri untuk berjuang semasa penglibatan Australia dalam Perang Dunia Pertama. Adelaide menikmati ledakan ekonomi selepas perang tetapi dengan kedatangan kemarau, memasuki kemelesetan pada 1930-an, kemudian kembali kepada kemakmuran dengan kepimpinan kerajaan yang kuat. Industri sekunder membantu mengurangkan kebergantungan negeri kepada industri utama. Bancian 1933 mencatatkan penduduk negeri seramai 580,949 orang, kurang daripada peningkatan negeri-negeri lain kerana batasan ekonomi negeri.

Selepas perang dunia kedua, roket berpandu Woomera telah ditubuhkan pada tahun 1947 sebagai sebahagian daripada Projek Bersama Anglo-Australia – pada masa itu salah satu daripada hanya empat roket berpandu di dunia. Sibuk menerusi tahun 1950-an, Woomera memainkan peranan penting dalam pembangunan teknologi angkasa.[23] Dengan bantuan Amerika Syarikat, Wresat 1, satelit Australia yang pertama, telah dilancarkan dari Woomera, pada November 1967 – projek bersama Pertubuhan Penyelidikan Senjata dan Universiti Adelaide. Projek ini menjadikan Australia negara ke-4 untuk melancarkan satelit sendiri dari wilayah sendiri – dan mercu tanda dalam bidang sains Australia.[24]

Pelancaran roket sebahagian besarnya terhenti dari awal 1970-an, walaupun beberapa aktiviti yang berkaitan angkasa terus ke dalam abad ke-21 dan asas itu kini dikawal oleh Tentera Udara Diraja Australia.[25] Universiti Adelaide mempunyai sejarah yang panjang dalam penyelidikan saintifik dan biasiswa kepentingan antarabangsa, dan lima Pemenang Anugerah Nobel telah dikaitkan dengan Universiti itu: Sir William Henry Bragg (Fizik 1915); Sir William Lawrence Bragg (Fizik 1915); Sir Howard Walter Florey (Fisiologi atau Perubatan 1945); J. M. Coetzee (Kesusasteraan 2003); Robin Warren (Fisiologi atau Perubatan 2005).[26]

Selepas Perang Dunia II, skim penghijrahan membantu membawa 215,000 orang berhijrah dari semua bangsa ke Australia Selatan antara 1947 dan 1973. Jambatan Murray, sebelum ini dikenali sebagai Mobilong dan kemudian Edward's Crossing, diberi nama sekarang pada tahun 1920-an. Kini ia adalah kawasan keempat paling ramai penduduk di Australia Selatan, didahului oleh Adelaide, Gunung Gambier dan Whyalla.

Tahun 1960-an dan 1970-an menyaksikan pengenalan siri mercu tanda perundangan Australia "pertama" di Australia Selatan, termasuk: Akta Larangan Diskriminasi 1966, yang melarang diskriminasi atas dasar bangsa, warna kulit, atau negara asal; dan Akta Diskriminasi Seks 1975, yang membuat diskriminasi atas dasar jantina, status perkahwinan, atau seksualiti menyalahi undang-undang. Pada tahun 1975 Parlimen "menyahjenayahkan" perbuatan homoseksual; dan pada tahun 1976 rogol dalam perkahwinan telah dibuat suatu kesalahan jenayah.[22]

Pembinaan Pusat Festival Adelaide bermula pada tahun 1970 dan Sir Robert Helpmann dari Australia Selatan menjadi pengarah Festival Seni Adelaide.[27][28] Perbadanan Filem Australia Selatan (SAFC) telah ditubuhkan oleh kerajaan Don Dunstan pada tahun 1972 dan memainkan peranan penting dalam kebangkitan wayang Australia, dengan kerja-kerja kritikal yang diiktiraf seperti Picnic at Hanging Rock dan Breaker Morant.

Pada tahun 1976, Akta Hak Tanah Pitjantjatjara memberikan orang asli Pitjantjatjara dan Yankunytjatjara pegangan bebas tidak boleh diasingkan lebih 100,000 km tanah mereka.[22] Pada tahun yang sama, Australia Selatan melantik gabenor Orang Asli pertama sebuah negara Australia apabila Sir Douglas Nicholls dijadikan Gabenor Australia Selatan.[29]

Pada tahun 1987, pengeluaran tembaga, emas dan perak bermula di lombong Olympic Dam. Olympic Dam juga mempunyai deposit uranium terbesar yang diketahui di dunia.

Semasa ledakan hartanah komersial tahun 1980-an, State Bank of Australia Selatan merupakan bank yang paling pesat berkembang di Australia – tetapi pada tahun 1991, bank itu runtuh dan Premier Buruh John Bannon mengumumkan bahawa, disebabkan hutang lapuk, bank itu perlu diselamatkan oleh pembayar cukai – kemudiannya, hutang buku bank meningkat kepada $3 bilion. Suruhanjaya Diraja telah dipanggil dan Premier Bannon meletak jawatan selepas menghadap.[30]