Советская власть, тем не менее, понимая выгоды положения города, — колоссальная ширина Амура создала идеальные условия для развития здесь судоходства — активно вкладывает в его морскую составляющую, развивая судостроение.
В 1926 году Николаевск назначается вновь центром Николаевского округа Приморской губернии, охватывающей почти весь центр и север современного Хабаровского края площадью в 560 тысяч квадратных километров.
В 1928 году двухмоторный самолёт «Советский Север», выполнивший перелет по маршруту Владивосток–Николаевск-на- Амуре–Петропавловск-Камчатский–Усть-Камчатск–Уэлен, был первым советским гражданским самолетом, который произвел посадку в Николаевске-на-Амуре. Так началось развитие авиации на Нижнем Амуре. В 1932 году был организован гидропорт. В 1934-м – Николаевское-на-Амуре авиазвено, в котором было три самолета-амфибии Ш-2.
В 1934 году, второй сталинской пятилетки, создается почти в границах Николаевского округа Нижне-Амурская область. Центром обширной территории, которая включала в себя районы Ульчский, имени Полины Осипенко, Нижне-Амурский, Тугуро-Чумиканский, Аяно-Майский и Охотский, являлся Николаевск.
С 1937 года жителей Николаевска привлекал популярнейший драматический театр.
В 1939 году открыта школа медицинских сестёр, в 1941-м – ремесленное училище.
Особого уважения заслуживает система обороны Николаевска тех лет: орудийный полукапонир «Чныррах», а также Укрепрайон № 103 («Нижнеамурский») — комплекс фортификационных объектов. Эти объекты уникальны в масштабах не только Хабаровского края, но и России в целом, и представляют историко-культурную ценность. Сегодня они играют важную роль в развитии туризма в районе.
В годы Великой Отечественной войны (1941-1945 гг.) Николаевск был важным стратегическим пунктом в устье великой реки Амур. Совсем недалеко находилась пятидесятая параллель, по которой проходила граница, отделяющая северную советскую часть острова Сахалин от южной, захваченной Японией ещё в Русско-японскую войну. Николаевск относился к пограничным городам с особым паспортным режимом. Здесь находился штаб Нижнеамурского укреплённого района, доты которого до сих пор стоят на обоих берегах Амура.
В краеведческом музее, муниципальном архиве хранится немало документов, свидетельствующих о тяжёлой трудовой деятельности в годы Великой Отечественной войны, подтверждающих, что жители города и района отдавали все силы во имя победы в войне с фашистской Германией.
Сразу после начала войны город и область перешли на законы военного времени — продолжительность рабочего дня была увеличена до 11 часов, рабочая неделя — без выходных дней, годичные отпуска отменялись, трудодни не выплачивались, была введена карточная система.
Кто-то, желая смутить Пушкина, спросил его в обществе:
- Какое сходство между мной и солнцем?
Поэт быстро нашелся:
- Hи на вас, ни на солнце нельзя взглянуть не поморщившись.