Hornslet havde kun få hundrede indbyggere indtil 1877, da jernbanen Aarhus-Ryomgård blev indviet. I de følgende årtier voksede byen hastigt, og i 1921 blev der registreret 904 beboere. Bebyggelsen voksede især 1900‑10. Allerede i 1911 levede kun 22 % af landbrug, mens 33 % ernærede sig af håndværk og industri, samt 18 % af handel og transport. I 1891 etablerede Randers Amt et syge- og epidemihus med i alt 27 senge. Hornslet var hjemsted for retsmøder fra 1574 til 1972 (indtil 1852 Rosenholms Birk, siden Øster Lisbjerg Herred mfl.). Byen fik dog først tinghus i 1911. Det tidligere Ting- og Arresthus ligger på Tingvej 35. Bygningen er tegnet af Hack Kampmann og stod færdig i 1910 (indviet 1911). Den historicistiske bygning er, karakteristisk for Kampmann, opført i røde teglsten. Den er opbygget symmetrisk med langstrakte hovedfløje med toptakker og tværgavle, og stilmæssigt trækker Kampmann her på en byggestil fra den danske middelalder. I dag rummer bygningen bl.a. byens bibliotek.
Den stærke befolkningsvækst i Hornslet fortsatte indtil ca. 1940. I 1960 havde byen 1.637 beboere. Den nære adgang til træ i oplandet skabte grundlag for en stor trævareindustri med bl.a. fire møbelfabrikker. Hornslet Møbelfabrik fra ca. 1906 var byens største virksomhed med op til 130 medarbejdere. Af andre markante virksomheder kan nævnes Ingvar Olesens Maskinfabrik (senere VARO) fra 1935 og Andelsmejeriet Elkjærslund fra 1887. Efter store udvidelser i 1950’erne gik andelsmejeriet konkurs i 1966, men blev overtaget af Skødstrup Mejeri og fungerede frem til 1973.
I midten af 1900-tallet var Hornslet en udpræget skoleby med teknisk skole, handelsskole, landbrugsskole og husholdningsskole m.m. Takket være et stærkt foreningsliv formåede byen i 1930’erne at organisere såkaldte kornmodsfester med op til 15.000 deltagere. Under 2. Verdenskrig var Hornslet hjemsted for en del modstandsfolk. Den 5. maj 1946 blev et mindesmærke til ære for fem faldne bysbørn rejst ved kirken; tre af dem blev henrettet i Ryvangen i 1944. Mindesmærket er udformet af Arild Rosenkrantz.
I 1977 var der planer om en nærbane fra Hornslet til Aarhus, men 80 % af den daværende Rosenholm Kommunes indbyggere stemte imod. Nærbanen blev alligevel etableret i 1979.
Hornslets store opland gav et rigt handelsliv. Væksten skete især i årene 1970‑85 mellem jernbanen og landevejen og fra ca. år 2000 mod øst. Indbyggertallet steg fra 2.561 i 1970 til 5.147 i 2007.
