Landsbyen Otterup med middelalderkirke var den største landsby i sognet, som i 1840 talte 554 beboere. Otterup var oprindelig udparcelleret fra landsbyen Hjorslev, men de to landsbyer var op til 1850 næsten sammenvoksede. Med anlæggelsen af Nordfynske Jernbane i 1882 udviklede stedet sig til en stationsby. Banen og stationen blev anlagt vest for landsbyen, hvilket betød, at byudviklingen trak i denne retning. I 1921 lå befolkningstallet på 921.
Der blev etableret flere erhvervsvirksomheder i byen, bl.a. Schultz & Larsen Geværfabrik, som blev grundlagt i 1917. Væksten fremmede også forenings- og kulturlivet. I 1884 blev Otterup Realskole oprettet, og i 1909 fulgte en teknisk skole. Byen fik desuden sin egen avis, Otterup Avis, i 1910.
Nordfynske Jernbane var i første del af perioden 1920‑1970 med til at drive udviklingen yderligere frem. Rundt om stationen blev der anlagt fabrikker, transportvirksomheder og lagre, fx Otterup Frugtlager, der blev taget i brug i 1950. Banens storhedstid var dog forbi i 1950’erne, og i 1966 blev den nedlagt. I 1950 var indbyggertallet i Otterup nået op på 1.432. Ligesom for tiden før 1920 gav befolkningsvæksten anledning til fremkomst af institutioner, som ellers kun fandt vej til større byer i landdistrikter. 1919-20 blev der bygget en politistation, og i 1924 fik byens tekniske skole sin egen bygning, efter at undervisningen hidtil var foregået i kommuneskolen. I 1926 blev Nislevgaard Spædbørns- og Mødrehjem oprettet af Dansk Kvindesamfund. Som følge af befolkningstilvæksten blev der i 1960 taget en ny folkeskole i brug i Skolegade. I 1966 blev Otterup Kommune skabt ved en sammenlægning af adskillige sognekommuner; Otterup blev naturligt administrativt center i den nye kommune.
Byudviklingen var kraftig i tiden efter 1970. Det var en bevidst beslutning fra kommunalbestyrelsen i Otterup Kommune, at kommunens bolig- og erhvervsudbygning især skulle fremmes i Otterup. Sydøst for byen blev der efter 1970 udstykket store erhvervsarealer, som bl.a. tiltrak mange gartnerier. I 1979 blev der indviet en ny skole i nordvestkvarteret til aflastning af den gamle i byen. Den store byvækst resulterede også i anlæggelsen af en vestlig omfartsvej, Åkandevej, som i etaper blev anlagt frem til 1990’erne. Geværfabrikken måtte lukke i 1994. Indbyggertallet i byen voksede fra 2.673 i 1970 til 4.613 i 2006.
