Vrå er vokset op omkring Vendsysselbanen, anlagt i 1871, og i perioden fra 1850 til 1901 steg byens befolkningstal fra 691 til 1.584. Landbruget har haft stor betydning for byen, og selv om stadig flere produktions- og servicevirksomheder kom til, var byens virksomheder op igennem 1900-tallet helt afhængige af landbruget.
Fra sidst i 1800-tallet var byen hjemsted for forskellige kirkelige retninger. Både Indre Mission og baptisterne har egne forsamlingshuse i Vrå, og i år 1900 grundlagdes Vrå Valgmenighedskirke. I 1915 fik byen et andelsvandværk. Stenum Højskole, som blev grundlagt i Stenum i 1872, flyttede til Vrå i 1890 og skiftede i den forbindelse navn til Vrå Højskole.
Efter Kommunalreformen i 1970 blev Vrå områdeby, da megen handel og håndværk flyttede til de større byer. Vrå voksede fra 2.057 indbyggere i 1970 til 2.382 ved Strukturrreformen i 2007. Udvidelsen foregik mod syd og nord, hvor der blev opført nye parcelhuskvarterer.
