Режиссёры А. Аппиа в Швейцарии и Г. Крэг в Великобритании выдвинули в начале 20 в. идею «философского театра» с абстрагированными вневременными декорациями, в которых видоизменение монументальных стереометрических форм (кубы, площадки, ступени) достигалось бы светом (принципами «философского театра» руководствовались польский писатель, художник и декоратор С. Выспяньский, немецкий режиссёр Г. Фукс). Немецкий режиссер М. Рейнхардт совместно с художниками (Э. Мунк, Э. Орлик, Э. Стерн и др.) разработал разнообразные приёмы оформления: от почти иллюзионистических объёмных декораций, трансформируемых с помощью вращающегося сценического круга (введён в 1896), до обобщённых неподвижных установок, от оформления «в сукнах» до грандиозных массовых зрелищ на арене цирка. В России В. Э. Мейерхольд, разрабатывая принципы «условного театра», ввёл (совместно с художниками Головиным и Н. Н. Сапуновым) приёмы художественной стилизации, повлиявшие на становление сценического конструктивизма.
В 1910-х гг. в Т.-д. и. проникли приёмы кубизма и футуризма (А. А. Экстер, А. А. Веснин в России, работы П. Пикассо, А. Матисса, Ж. Брака для Русских сезонов за границей), утверждавшие самоценную «театральность», «диктаторскую» роль художника в театре, ограничивавшие свободу актёрской игры. В 1920-х гг. в Т.-д. и. (особенно в Германии) активно проявились тенденции экспрессионизма ; сдвиги и скосы плоскостей, кричащие контрасты светотени, деформации изображаемых предметов создавали мир болезненных видений. Пытаясь воспроизвести на сцене «динамизм» современного города, многие мастера станковой живописи, обращавшиеся к Т.-д. и. (Дж. Северини, Э. Прамполини в Италии, Ф. Леже во Франции), нередко замыкались в кругу самодовлеющих формальных экспериментов.
В целом в Т.-д. и. 20 в. необычайно обогатилась сценическая техника: используются синтетические материалы, люминесцентные краски, коллажи , фото- и кинопроекции, системы зеркал, сложнейшие световые партитуры и т. д. В 1960-е гг. большое внимание почти повсеместно уделялось «внесценной» декорации, сцене-арене (в СССР разрабатывавшейся ещё с конца 1920-х гг. Мейерхольдом и Н. П. Охлопковым). 1970-е гг. характеризуются всё более интенсивным применением мотивов, навеянных народным искусством (обрядовых масок-гримов, костюмов марионеток, кукол, иногда достигающих гигантских размеров и становящихся органической частью декорации). Однако стремление создать на драматургической канве независимое сценическое произведение, во многом являющееся свободной фантазией режиссёра или художника-декоратора, приводит многих мастеров Т.-д. и. к разрушению целостного театрального образа. Этим тенденциям, усугубляемым влиянием сюрреализма , абстрактного искусства , «поп-арта» и др. модернистских течений, противостоит практика прогрессивных режиссёров и мастеров Т.-д. и., стремящихся хранить и развивать традиции социально заострённого реалистического искусства. Среди крупнейших мастеров западноевропейского Т.-д. и. 20 в. — Л. Дамиани, Дж. Де Кирико, В. Колоссанти, Э. Лудзатти в Италии; Р. Аллио, К. Берар, Э. Бертен, М. Детома, М. Кассандр, П. Колен, Ж. Д. Малькле, Т. Ноэль, М. Рафаэлли во Франции; С. Битон, Э. Годвин, О. Массель, Мотли (группа художниц — О. и М. Харрис и Э. Монтгомери) в Великобритании; Б. Аронсон, М. Горелик, Дж. Милцинер, Д. Онслагер, С. Федорович в США; Кисаку Ито, Такада Исиро, Канамори Каору в Японии.
Октябрьская революция 1917 создала предпосылки для расцвета многонационального советского Т.-д. и., в ходе развития которого утвердились функции художника-постановщика как одного из соавторов спектакля и понимание Т.-д. и. как изобразительной режиссуры. В 1920-е гг. эти принципы развивались в борьбе различных направлений. В работах Бенуа, Головина, Б. М. Кустодиева, Н. П. Крымова, В. А. Симова, Ф. Ф. Федоровского воплощались традиции живописной декорации, в произведениях Веснина, Л. М. Лисицкого, Л. С. Поповой, А. М. Родченко, братьев Стенберг, В. Ф. Степановой — методы конструктивизма. В ряде работ 1920-х гг. (например, у И. М. Рабиновича) самодовлеющий техницизм конструктивистских декораций успешно преодолевался. В 1930-е гг., когда в Т.-д. и. окончательно утвердился метод социалистического реализма , объёмно-пространственные декорации обогатились использованием живописи, и зрительный образ спектакля обрёл поэтическую и психологическую насыщенность (Н. П. Акимов, Н. И. Альтман, М. П. Бобышов, Б. И. Волков, В. В. Дмитриев, В. Ф. Рындин, А. Г. Тышлер, Н. А. Шифрин). Ценный вклад внесли в советское Т.-д. и. и мастера станковой живописи (П. В. Вильямс, П. П. Кончаловский, Ю. И. Пименов, К. Ф. Юон). С 1950-х гг. поиски яркой сценической формы (обобщённой, но не отвлечённой, органически сочетающей конструктивное и живописное начала) отличало и лучшие работы А. Ф. Босулаева, А. П. Васильева, С. Б. Виреаладзе, Н. Н. Золотарева, М. И. Курилко-Рюмина, А. Ф. Лушина, Э. Г. Стенберга, И. Г. Сумбаташвили, В. Г. Шапорина, С. М. Юнович. Увлечения стилизованными формами народного искусства, примитивом, внешней нарядной театральностью, проявившиеся в советском Т.-д. и. 1960-х гг., сменились поисками оформительских решений, структура которых подчинена внутренней логике сценического действия, раскрывает свою образную сущность в самом процессе игры актёров. Наряду с мастерами старших поколений успешно выступают молодые художники (Д. Л. Боровский-Бродский, Э. С. Кочергин, В. Я. Левенталь в РСФСР, О. Кочакидзе, А. Н. Словинский, Ю. Чикваидзе в Грузинской ССР, В. Мазурас, Я. Малинаускайте в Литовской ССР, Г. Земгал в Латвийской ССР и др.). В Т.-д. и. советских республик ведущую роль сыграли Ф. Ф. Нирод, А. Г. Петрицкий, А. В. Хвостенко-Хвостов на Украине, П. В. Масленников, Е. Д. Николаев в Белоруссии, И. Гамрекели, С. Кобуладзе, П. Лапиашвили в Грузии, М. Арутчян, М. Сарьян в Армении, Р. Мустафаев, Н. Фатуллаев в Азербайджане, М. Мусаев в Узбекистане, И. Бальхозин в Казахстане, Х. Алабердыев в Туркмении, А. В. Арефьев в Киргизии, И. Суркявичюс, Л. Труйкис в Литве, М. Ф. Китаев, А. Лапинь, О. Скулме в Латвии, М.-Л. Кюла, Э. Рентер, В. Хаас в Эстонии.