Le vicende della prima guerra mondiale toccarono Gradisca da molto vicino ed essa subì, come tutta la zona del fronte isontino, gravissimi danni. Specialmente durante la ritirata di Caporetto quasi tutte le case del centro storico furono colpite, compresi alcuni edifici di notevole valore storico, come il palazzo Torriani, il palazzo de Fin-Patuna (foto al centro) e la Chiesa dell'Addolorata (già appartenuta ai Servi di Maria dei tempi veneziani) di cui rimasero in piedi pressoché solamente le facciate.
Per quanto riguarda le fortificazioni, e specialmente il castello, esse conobbero le più diverse utilizzazioni in tempo di guerra, come dettagliatamente riferisce Ettore Patuna (uno studioso benemerito delle vicende gradiscane) nelle sue schede cronologiche, che riportano molti fatti per lo più ignorati. Nel 1919, ad esempio, fu levata dall'ingresso del Castello l'epigrafe austriaca del 1555; I'opera di rimozione delle memorie asburgiche continuò con la cancellazione del giallo dagli edifici carcerari e l'eliminazione di sbarramenti e cancelli; il castello tornò ad essere caserma e ospitò, dal 1925, 1'11° Reggimento Bersaglieri, al quale si dovette, tra l'altro, anche qualche iniziativa di abbellimento del sito, con la ripulitura delle mura venete e la creazione di una passeggiata nella zona del Torrione della Marcella.
L'antico palazzo del Capitano sarebbe stato ancora una volta adibito a carcere, però, durante la II guerra mondiale, quando vi furono rinchiusi ben 850 prigionieri militari.