Przełom XIX i XX wieku to okres kiedy królowała secesja, a sztuka witrażowa przeżywała prawdziwy rozkwit. Witraże stały się jedną z powszechnych dekoracji nie tylko w kościołach, ale też w budynkach świeckich, a nawet w zwykłych domach. Kolorowe okna, a także inne wyroby ze szkła, były jednym z najważniejszych elementów wystroju wnętrz. Po I wojnie światowej tendencja ta nie była już kontynuowana na tak wielką skalę. Mimo to można wyróżnić europejskich artystów działających w pierwszej połowie XX wieku, których twórczość witrażowa miała ogromne znaczenie dla dalszego rozwoju tej dziedziny sztuki.
Witraże złożone wyłącznie z elementów geometrycznych tworzył na początku XX wieku amerykański architekt Frank Lloyd Wright. Jednym z jego pierwszych projektów był witraż przeznaczony do domu B. Harleya Bradleya w Kanakee w stanie Illinois, którego linearny rysunek i zgeometryzowana kompozycja zapowiadają stylistykę art déco.
Wśród niemieckich twórców wyróżnił się Johan Thorn Prikker, który początkowo projektował okna w stylu art nouveau, a następnie poszedł w stronę ekspresjonizmu. W latach 20. XX tworzył prace określane jako jazzy art deco, które zainspirowane były bardzo wtedy popularną muzyka jazzową. Nie zachowało się niestety wiele z witraży tworzonych przez artystów związanych z Bauhausem, gdzie działały pracownie szklarskie, prowadzone przez takich mistrzów jak Paul Klee, Josef Albers czy Theo van Doesburg.
We Francji do najwybitniejszych twórców witrażowych należał Jacques Grüber, który tworzył projekty o geometrycznej kompozycji lub ze stylizowanymi motywami figuratywnymi. Również francuscy malarze, tacy jak Fernand Léger, Henri Matisse, Georges Rouault czy Georges Braque, zainteresowali się tworzeniem witraży. Projektowane przez nich okna pokazują, że witraż może za pomocą zestawień kolorystycznych i mistrzowsko wykorzystanej gry światła wzbudzać ogromne emocje.
O większe zainteresowanie artystów XX wiecznych witrażem zabiegał Jean Hébert-Stevens – mistrz szklarski, który zajmował się realizacją kartonów największych francuskich witrażystów. W 1939 roku z jego inicjatywy zorganizowano na Wystawie Sztuki Użytkowej ekspozycję projektów witrażowych takich mistrzów jak Bazaine, Bissière, Grüber czy Rouault.
Choć zainteresowanie witrażem w pierwszej połowie XX wieku nie było aż tak powszechne jak w secesji, okres ten przyniósł wiele nowych rozwiązań, które są do dziś kontynuowane w sztuce nowoczesnej. Dużym przełomem były witraże abstrakcyjne, które zaakceptowano nawet w budynkach kościelnych, a ich siła wyrazu opiera się w głównej mierze na kolorystyce i grze światła.