日本對臺灣的治理，一方面以武力鎮壓，一方面則用教育同化臺灣人，大力推廣國語（日語）教學，並引進西方新式教育以取代清朝的傳統教育，當時的臺中市設有學前到初中高等各級學校、圖書館，是臺灣中部地區教育設備最齊全的地方。為了方便管理和符合日本移民的需要，總督府對臺灣實行土地登記、人口普查和醫療衛生設施，當時的民政長官後藤新平，特別從東京工科大學請爸爾登 (W. K.Burton)來到臺中調查，將臺中市規劃成臺灣第一個以近代衛生觀念設計的城市。
日治時期，臺灣人以武力反抗的事件不斷發生，其中最為激烈的，是西元1930年發生在臺中州能高郡霧社（現今南投縣仁愛鄉）的霧社事件。由於日本人長期打壓、歧視臺灣的原住民，造成他們生活困苦，長年累積下來的怨恨造成原住民憤而反抗，以賽德克族頭目莫那魯道為代表，共三百多位勇士參與這次起義，日本人則以武力鎮壓，大量原住民因此戰死或自殺。

另外有一批人採取文化、政治運動的方式，喚起臺灣人的民族意識，「臺灣文化協會」在當時極具影響力，雖然成立於臺北，但領導階層和會員都以臺中州為最多，是臺灣政治、社會運動的重鎮，後來林獻堂、蔣渭水、蔡培火等知識分子在臺中市成立的「臺灣民眾黨」，是臺灣第一個政黨，也是日治時期唯一合法的政黨。