L’ancienne commune d’Olonne-sur-Mer est entourée des anciennes communes des Sables-d’Olonne, du Château-d'Olonne (avec qui elle fusionne en janvier 2019) et des villes de L'Ile-d'Olonne, Brem-sur-Mer, Saint-Mathurin et de Sainte-Foy. Elle compte un nombre important d’anciens villages, notamment :

• Les Granges, situé au nord de la commune entre la forêt d’Olonne et le chenal du Havre de la Gachère qui matérialise la séparation avec la commune de Brem-sur-Mer.
• L'Allerie, situé à la lisière de la forêt d’Olonne, près de marécages appelés les Bourbes.
• Champclou, situé à proximité de la forêt, en bordure des marais d’Olonne.
• La Bauduère, encadré par les marais et localisé non loin du village de Champclou.
• La Girvière, situé au sud-ouest de la commune, à proximité du chenal prolongeant le port des Sables-d'Olonne.
• La Roulière, localisé sur le chenal au sud-ouest de la commune.

Juqu’au milieu du XX^e siècle, la ville d’Olonne est une commune essentiellement rurale. Possédant d’importantes étendues de terres, son économie se repose essentiellement sur l’agriculture, l’élevage - principalement de bovins -, la saliculture et la viticulture. Bien qu’activité principale de ses habitants, l’agriculture locale ne connaît d’évolution de ses pratiques et outils qu’à la fin du XIX^e siècle, une modernisation qui s’étendra jusque dans les années 1950. La production et le commerce du sel constituent une part conséquente de l’économie locale mais cette activité périclite à partir du milieu du XIXe siècle. En 1848, 14 000 œillets sont en activité, contre 30 000 à la fin du XVIII^e siècle. Même si l’arrivée du train à la fin du XIX^e siècle favorise une meilleure distribution des marchandises, l’or blanc des Olonnes est de moins en moins rentable et seuls 8 000 tonnes sont produites en 1929 au lieu des 13 000 tonnes en 1905.

La ville possède assez peu d’artisans et d’industries, la dispersion de la population entre les nombreux villages qui composent la ville et le dynamisme économique des Sables-d’Olonne ne favorisant pas leur développement. L’artisanat local ne fait son apparition qu’au milieu du XIX^e siècle. La ville des Sables-d’Olonne exerçant une attractivité économique assez forte (notamment avec ses ports de pêche et de commerce), cet essor de l’artisanat olonnais n’est que relatif et reste assez faible jusque dans les années 1950. À noter toutefois l’installation en 1903 d’une minoterie, proche du bourg, l’une des seules industries olonnaises du début du XX^e siècle. Elle ferme en 1978.

Au XIX^e siècle, l’insalubrité des villes causent l’apparition fréquente d’épidémies telles que la variole ou la tuberculose), un état de fait accentué par l’ensablement du Havre de la Gachère et les crues des rivières Auzance et Vertonne. En 1868, l’ingénieur Dingler propose le creusement du canal de la Bauduère, dans le but d’évacuer les rivières d’Auzance et Vertonne qui s’écoulent mal et ainsi de remplacer le Havre de la Gachère, qui sera fermé. Un tiers du coût des travaux étant à la charge des propriétaires de marais, ces derniers refusent le projet. Le canal de la Bauduère est malgré tout construit et inauguré en 1874. De 1889 à 1895, des épidémies de paludisme et de typhoïde, en partie dues aux eaux stagnantes des canaux des marais, incitent les propriétaires à demander aux autorités la réouverture du Havre de la Gachère. En 1895, la réouverture demandée a lieu aux frais des propriétaires et adhérents du Syndicat des marais de la Gachère.

Ce problème d’insalubrité est accentué par les dépôts de fumier que les agriculteurs constituent devant leurs maisons, dans les rues même d’Olonne. Signe extérieur de richesse pour les habitants, la municipalité n’aura de cesse, au fils des arrêtés municipaux, d’essayer d’interdire cette pratique, les agriculteurs se montrant réticents à l’abandonner. Enfin, au début du XX^e siècle, ces dépôts ne s’inscrivent plus dans les mœurs locales.

L’église de Notre-Dame d’Olonne, mentionnée pour la première fois en 1042 mais certainement de construction antérieure, est classée Monument historique en 1904. En 1905, la loi de séparation des Églises et de l'État entraîne l’inventaire de la Fabrique d’Olonne, malgré les protestations de la population locale. En 1907, la loi du 2 janvier de la même année concernant l'exercice public des cultes amène la municipalité à expulser du presbytère, propriété communale, les membres du clergé. Cette action municipale, secondée par les gendarmes, provoque l’indignation de la population. Henry Auvynet, propriétaire du château de Pierre-Levée, met alors à la disposition du clergé jusqu'en 1970 la maison dite du Lys.

L’arrivée du train et la modernisation du port des Sables-d’Olonne à la fin du XIX^e siècle poussent la ville d’Olonne à transformer ses structures. L’élection de Valère Mathé en 1912 à la tête de la municipalité d’Olonne et la mise en place d’une véritable politique de développement de la ville intensifient cette volonté de modernité. Mais la guerre suspend les projets municipaux et c’est surtout à partir des années 1920 que cette politique va prendre effet.

Fin 1914, à la suite de la mobilisation générale du 1^er août, la ville d’Olonne voit partir au front 400 de ses habitants. Durant la Première Guerre mondiale, comme dans toutes les communes de France, les Olonnais souffrent des restrictions imposées par la guerre, avec les réquisitions de denrées de première nécessité pour l’armée et les rationnements qui suivront. La ville accueille rapidement des réfugiés. En janvier 1915, la ville d’Olonne incarcère à l’ancien séminaire de la Bauduère environ 300 prisonniers allemands, dont certains affectés dans les carrières entre la Gobinière et la Salle. À la signature de l’armistice en 1918, le retour d’Allemagne des prisonniers de guerre se fait progressivement. La ville déplore la perte de 148 de ces habitants et recense 65 mutilés par la guerre.

Conséquence directe de la guerre, la population olonnaise, en constante augmentation de 1906 à 1911 – passant de 3179 à 3284 habitants -, est retombée en 1921 à 2920 habitants.

Après la guerre, deux monuments au Morts sont édifiés sur le territoire de la commune : le premier est civil et élevé sur la côte de la Violette (de nos jours, rue du 8 mai 1945), le second religieux et installé dans l’église Notre-Dame. Le premier monument, projet des frères Martel, est inauguré le 23 juillet 1922 en présence du maire Valère Mathé et du député Henri Bazire, entre autres. Pour représenter le deuil de la population, les frères ont pris pour modèle Mme Suzanne Lambert, une habitante d’Olonne-sur-Mer.

Le même jour est inauguré le second monument, érigé dans l’église Notre-Dame d’Olonne, dont le financement et l’auteur sont encore à ce jour inconnus.

Les années 1920 voient donc porter les fruits la politique de modernisation de la ville avec l’arrivée de l’éclairage public dans le bourg et la construction de trottoirs. En 1925 est installée une ligne de chemin de fer à voie étroite, établie sur route (Les Sables/Saint Gilles), qui dessert des villages d’Olonne. Cependant, face à l’augmentation constante du trafic automobile, cette ligne cède sa place aux autocars au début des années 1950.

Traduction de la volonté de la municipalité de transformer le bourg d’Olonne en une véritable ville à vocation touristique, une route passant à travers la forêt domaniale et menant à la plage de Sauveterre est réalisée en 1928. La ville espère ainsi concurrencer sa voisine des Sables-d’Olonne et attirer durablement des touristes. Néanmoins, les hébergements étant rares et la ville des Sables-d’Olonne restant une destination privilégiée, l’aménagement d’un accès à la plage de Sauveterre n’a pas l’effet escompté. La municipalité prend en 1928, une demande entérinée par décret ministériel du 20 janvier, le nom d’Olonne-sur-Mer. Cette décision reflète l’ambition de la ville de transformer la plage de Sauveterre en une station balnéaire.

En 1936, la ville ne compte plus que 2 888 habitants, déclin démographique issu de la Grande Guerre mais également de l’exode rural (l’agriculture concerne alors 60 % de la population olonnaise), ce dernier est accentué par l’attractivité économique de la ville voisine des Sables-d’Olonne.

La crise économique internationale des années 1930 n’épargne pas Olonne-sur-Mer et produit une hausse conséquente du chômage, des chômeurs que la municipalité s’efforce d’aider. En 1934, la ville organise ainsi des chantiers pour ces derniers, tels que des travaux de curage, de cassage de pierre à la carrière de l’Aurière ou encore le terrassement du chemin des Granges à la mer. En 1935, la construction de la salle des Chirons est réalisée en partie par des chômeurs de la commune. À la fin des années 1930, le chômage ne se résorbant pas, la commune décide la création le 6 février 1938 d’une caisse de chômage.

Au déclenchement de la Seconde Guerre mondiale, des réfugiés du Nord de la France arrivent dans les départements de l’Ouest, la Vendée étant la zone de repli du département des Ardennes. En 1939-1940, la préfecture de La Roche-sur-Yon compte environ 300 000 réfugiés. Sur les 75 000 Ardennais présents, la ville d’Olonne-sur-Mer en accueille 1 200.

Les troupes allemandes arrivent en ville le 23 juin 1940. Une Kommandantur est instaurée et 500 soldats allemands sont cantonnés sur le territoire de la commune, entraînant la réquisition du manoir de La Jarrie et de salles communales. Dès octobre 1940, un couvre-feu à 21 h est instauré. Ville comprise dans le Mur de l’Atlantique, les Allemands déclarent le littoral d’Olonne-sur-Mer « zone interdite » et organisent sa défense. Ils construisent des bunkers et installent dans le parc de La Jarrie des pièces de batteries et deux chefs-guetteurs pour surveiller la baie des Sables d’Olonne. Les troupes d’occupation évacuent les 27 et 28 août 1944. À leur départ, ils détruisirent les archives du manoir de la Jarrie et font sauter les ponts de la Forgerie et de Champclou. Ces derniers ne seront reconstruits qu’en 1952 et 1956.

En mai 1948, le château de Pierre Levée, appartenant à M. Auvynet, est inscrit sur l’inventaire supplémentaire des Monuments historiques.

Après une période faste, la viticulture va connaître un déclin avec l’arrivée du phylloxéra en Vendée entre 1875-1897, déclin qui perdure au siècle suivant. En 1952, la commune d’Olonne-sur-Mer compte 360 hectares de culture viticole. La production viticole va peu à peu perdre de son importance sur le territoire communal.

L’urbanisation de la ville d’Olonne-sur-Mer, que la guerre a interrompu, reprend dans les années 1950 avec l’apparition du premier lotissement en 1957, dénommé « de la Tonnelle », à la Grande Garlière. Dans les années qui suivent, d’autres lotissements sont construits : la cité Charcot (1969), la Tournée des Olonnes, le Havre de la Mérinière (1971), le Hameau des Moinardes (1973), la Fontaine et la cité de la Gillerie (1973). Le village de la Paillolière est créé en 1977, le Clos de la Chevallerie est édifié en 1981. Ainsi de 1946 à 1982, le nombre d’immeuble recensés est passé de 997 à 3 233. L’électrification totale de la commune se termine en mars 1955 avec la mise en service d’un transformateur, surnommé « Marguerite ».

En 1964, la Ville adhère au syndicat intercommunal, nouvellement constitué. Il est à l’origine de la création de la zone industrielle des Fruchardière et de trois établissements scolaires en ville (les groupes scolaires Paul Langevin et René Guy Cadou, le lycée Valère Mathé). La zone des Fruchardières assure un véritable essor économique à la ville d’Olonne-sur-Mer avec l’implantation d’une trentaine d’entreprises, au point que la municipalité décide la création d’une seconde zone industrielle en 1982, dite du Gloriet.

Dans les années 1960, le tourisme olonnais prend son essor, due à la saturation de la station balnéaire des Sables-d’Olonne et à l’étoffement de l’offre d’hébergements sur Olonne-sur-Mer. Le 19 mai 1965, le général de Gaulle passe par la commune d’Olonne-sur-Mer où il ne s’arrête que « quelques minutes seulement ». Accueilli par une centaine d’Olonnais et le maire Marcel Baussais, le général de Gaulle prononce une courte allocution et se mêle à la foule avant de repartir en direction des Sables-d’Olonne.

En 1971, le premier supermarché du Pays des Olonne est construit sur le territoire de la ville, L’Espadon. Il ferme en 1986.

Le 16 janvier 1971, les bâtiments de la nouvelle mairie sont inaugurés.

En 1976, la destruction des blockhaus de Sauveterre est effectuée.

Alain Poher, président du Sénat, visite Olonne-sur-Mer en 1978.

De 1962 à 1982, la population sablaise est passée de 3 854 à 7 868 habitants.

En juin 1982, l’inauguration des nouveaux bâtiments de la Poste se déroule en présence du ministre des Postes et Télécommunications, Louis Mexandeau.

« En décembre 1983, Marie-Gabrielle et Gilles Bocquier, maraîchers à Olonne, participent à un voyage au Burkina organisé par l’AFDI (Agriculteurs français et développement international), et plus spécialement dans la région de Gourcy. Marqués par l’accueil reçu, leurs rencontres, la grande pauvreté du pays, et en particulier des paysans, à leur retour ils font partager leur découverte à des Olonnais. C’est ainsi que naît à Olonne-sur-Mer, le 24 septembre 1984, une association appelée ‘Comité de jumelage Olonne-Gourcy’ soutenue d’emblée par la commune d’Olonne ; une conseillère municipale de l’époque, Paquita Goarant, en sera d’ailleurs la première présidente (et le restera jusqu'en janvier 1998).

Au départ, le soutien du comité olonnais s’adresse surtout aux agriculteurs de Gourcy à travers l’union locale des groupements Naam. En mai 1985, justement, un animateur Naam de Gourcy passe plusieurs semaines à Olonne chez des maraîchers ; il passe aussi une journée au collège public Paul Langevin d’Olonne, où naît alors le club du foyer socio-éducatif, dit « Club Olonne-Gourcy » qui plus tard sera à l’origine du jumelage signé en 1990 entre le collège Paul Langevin et le collège de Gourcy.

En décembre 1985, une délégation d’Olonne se rend à Gourcy, et très vite, la commune de Gourcy devient partie prenante, en la personne de son préfet-maire (Gourcy n’a pas de municipalité élue). C’est d’ailleurs le préfet-maire qui, en février 1987, conduit une délégation de personnes à Olonne pour la signature de la charte de jumelage entre les 2 communes ; la cérémonie a lieu en présence d’un représentant de la Fédération mondiale des villes jumelées.

En décembre 1987, la même charte est signée à Gourcy, lors du séjour d’une délégation olonnaise conduite par la présidente du comité de jumelage, Paquite Goarant, un représentant de la municipalité, M. Bobet.