
Depois que o governo do Azerbaijão se rendeu às forças bolcheviques, a RSS do Azerbaijão foi estabelecida em 28 de abril de 1920. Apesar da independência nominal, a república era fortemente controlada por Moscou e foi integrada na República Socialista Federativa Soviética Transcaucasiana (TSFSR), juntamente com a Armênia e a Geórgia, em março. 1922. Esta federação mais tarde tornou-se uma das quatro repúblicas originais da União Soviética em dezembro de 1922. A TSFSR foi dissolvida em 1936, transformando suas regiões em repúblicas soviéticas separadas.
Durante a década de 1930, os expurgos stalinistas impactaram significativamente o Azerbaijão, resultando na morte de milhares de pessoas, incluindo figuras notáveis como Huseyn Javid e Mikail Mushfig. Durante a Segunda Guerra Mundial , o Azerbaijão foi crucial para a União Soviética pela sua produção substancial de petróleo e gás, contribuindo significativamente para o esforço de guerra.
No período pós-guerra, especialmente na década de 1950, o Azerbaijão conheceu uma rápida urbanização e industrialização. No entanto, na década de 1960, a indústria petrolífera do Azerbaijão começou a declinar devido a mudanças na produção petrolífera soviética e ao esgotamento dos recursos terrestres, levando a desafios económicos. As tensões étnicas, especialmente entre arménios e azerbaijanos, aumentaram, mas foram inicialmente suprimidas.
Em 1969, Heydar Aliyev foi nomeado primeiro secretário do Partido Comunista do Azerbaijão, melhorando temporariamente a situação económica ao diversificar em indústrias como o algodão. Aliyev ascendeu ao Politburo em Moscou em 1982, a posição mais alta que um azeri alcançou na União Soviética. Aposentou-se em 1987, durante o início das reformas da perestroika de Mikhail Gorbachev.
O final da década de 1980 assistiu a uma agitação crescente no Cáucaso, especialmente no Oblast Autónomo de Nagorno-Karabakh, levando a graves conflitos étnicos e pogroms. Apesar das tentativas de Moscovo para controlar a situação, a agitação persistiu, culminando no surgimento da Frente Popular do Azerbaijão e em confrontos violentos em Baku.
O Azerbaijão declarou sua independência da URSS em 30 de agosto de 1991, aderindo à Comunidade de Estados Independentes. No final do ano, a Primeira Guerra do Nagorno-Karabakh tinha começado, levando à criação da autoproclamada República de Artsakh, marcando um período prolongado de conflito e instabilidade política na região.