Развитие русского В.-и. и. в 19 — начале 20 вв. связано с именами видных военных инженеров А. З. Теляковского, Э. И. Тотлебена, Р. И. Кондратенко, К. И. Величко и др. Теляковский создал первый капитальный теоретический труд по В.-и. и. «Фортификация» (ч. 1—2, 1839—46), в котором раскрыл связь фортификации с тактикой и стратегией. Во время Севастопольской обороны 1854—55 зародилась новая система укреплений войсковых позиций. Вместо узкой линии бастионов и связывающих их куртин (крепостных стен) впервые была применена укреплённая полоса глубиной 1000—1500 м , создавались защищённые позиции для артиллерии, успешно велась подземно-минная борьба, впервые использован электрический способ взрыва. В ходе обороны Порт-Артура 1904 применялись взрывные фугасы, заграждения из колючей проволоки, подземно-минная борьба, система траншей и ходов сообщений, впервые употреблена военная маскировка и оборудованы тыловые оборонительные рубежи на значительную глубину. В конце 19 — начале 20 вв. ведётся разработка теории инженерной подготовки территории страны к войне, чему посвящены труды военного инженера К. И. Величко («Инженерная оборона государств и устройство крепостей», 1903, и др.).
Развитие В.-и. и. в 1-ю мировую войну 1914—18 связано главным образом с использованием воюющими сторонами позиционных форм боевых действий, с разработкой вопросов теории и практических мероприятий по созданию глубокоэшелонированных оборонительных полос и обеспечению их прорыва. В ходе войны были разработаны и применены первые образцы противопехотных и противотанковых мин, немцы на территории Франции, Бельгии и Голландии в 1917—1918 впервые произвели с помощью их массовые разрушения.
В ходе Гражданской войны и военной интервенций 1918—20 зародилось советское В.-и. и., основы которого заложены под непосредственным влиянием В. И. Ленина, который требовал широкого применения инженерных средств в ходе военных действий. По инициативе Ленина в феврале 1918 учреждена Коллегия по инженерной обороне Республики, которая разработала мероприятия по ускоренной подготовке оборонительных рубежей и укреплённых районов для отражения наступления войск интервентов и белогвардейцев, предложила способы инженерного обеспечения высокоманёвренных операций Красной Армии, закрепления позиций, подготовки укреплённых плацдармов. В это время были созданы Военно-инженерное училище и фортификационный факультет Военно-технической академии. В 1919 вышел труд К. И. Величко «Укрепленные позиции и инженерная подготовка их атаки», имевший важное значение в становлении советского В.-и. и.
В развитии В.-и. и. между 1-й и 2-й мировыми войнами главное место занимали вопросы военно-инженерной подготовки государств к войне и проблемы, связанные с созданием системы приграничных укреплений. В западных странах (Франция, Германия, Бельгия) строительство укреплённых линий («линия Мажино», 1928—38; «линия Зигфрида», 1935—40, и др.) привело к дальнейшему развитию долговременной и броневой фортификации. Появились новые взгляды на применение заграждений. Влияние западного В.-и. и. распространилось на Финляндию («линия Маннергейма», 1929—39), Грецию и другие страны Европы и Азии. Вместе с тем получает развитие строительство автомобильных дорог в военных целях (автострады в Германии 1934—39, автомобильные дороги в Маньчжурии), в ряде стран развивается аэродромостроение. В Великобритании и США основные усилия В.-и. и. направляются на разработку проблем манёвренного базирования ВМФ и обеспечения гидромобильных действий войск, в особенности высадки морских десантов.
Советское В.-и. и. в этот период развивалось на основе обобщения опыта 1-й мировой и Гражданской войн, а также критической оценки взглядов зарубежных теоретиков. В отличие от западных специалистов, уделявших основное внимание дальнейшему развитию способов обеспечения позиционных форм борьбы и, в частности, созданию приграничных укреплений из сплошных линий, советским В.-и. и. разрабатывались способы обеспечения манёвренных боевых действий в условиях ведения глубоких операций с одновременным решением проблем военно-инженерной подготовки государства к войне. Вместо сплошных линий пограничных укреплений советским В.-и. и. была обоснована и осуществлена зародившаяся в ходе Гражданской войны идея применения для прикрытия границ системы укреплённых районов. Становление и развитие советского В.-и. и. в годы Гражданской войны и в послевоенный период связано с деятельностью видных советских учёных — военных инженеров К. И. Величко, Д. М. Карбышева, Г. Г. Невского, Ф. И. Голенкина, Г. Х. Потапова, С. А. Хмелькова, А. П. Шошина, В. В. Яковлева и др. Советскому В.-и. и. принадлежит приоритет в разработке проблем инженерного обеспечения операций и боя. В трудах советского учёного военного инженера Карбышева (30-е гг. 20в.) «Инженерное обеспечение наступательной операции», «Инженерное обеспечение оборонительной операции» и др. разработаны основы теории инженерного обеспечения операций и боевого применения инженерных войск. Е. В. Александровым и другими были разработаны принципы боевого использования инженерных войск в бою и операции, предложены способы применения и устройства заграждений на всю глубину операции. Многие из этих теоретических положений были закреплены в Полевых уставах 1936 и 1941, в Наставлении по инженерному делу 1939, Наставлении по фортификации 1939 и др.