Sau Cách mạng Nga 1917,Hồng Quân chiếm được Tuva vào tháng 1 năm 1920. Sự hỗn loạn trong giai đoạn này đã tạo điều kiện để người Tuva một lần nữa tuyên bố nền độc lập của họ. Ngày 14 tháng 8 năm 1921, những người Bolshevik (được Nga ủng hộ) đã thành lập Cộng hòa Nhân dân Tuva, được gọi là Tannu Tuva cho đến năm 1926. Thủ đô Khem-Beldir cuối cùng được đổi tên thành Kyzyl ('Đỏ' trong tiếng Tuva; trong tiếng Tuva và tiếng Nga: Кызыл; trong giai đoạn 1922-26 được đổi tên thành "Красный", Krasnyy, 'Đỏ' trong tiếng Nga). Một hiệp định giữa Liên Xô và Cộng hòa Nhân dân Mông Cổ trong năm 1926 đã khẳng định nền độc lập của quốc gia này. Không có quốc gia nào khác chính thức công nhận Cộng hòa Nhân dân Tuva, song nó đã xuất hiện trên một số bản đồ và quả địa cầu sản xuất tại Hoa Kỳ.

Thủ tướng đầu tiên của Cộng hòa Nhân dân Tuva là Donduk Kuular thuộc Đảng Cách mạng Nhân dân Tuva. Kuular chọn Phật giáo làm quốc giáo và cố gắng giới hạn số người định cư và sự tuyên truyền đến từ Nga. Ông cũng cố gắng thiết lập các mối quan hệ với Mông Cổ. Liên Xô ngày càng trở nên lo lắng trước những hành động này và đến năm 1929, Thủ tướng Kuular đã bị bắt giữ và sau đó bị hành quyết. Trong lúc ấy (năm 1930), tại Liên Xô, năm thành viên của Trường Đại học Lao động Cộng sản Phương Đông (KUTV), cũng chính là nhóm đã hành quyết Kuular, đã được bổ nhiệm "các chính ủy đặc mệnh" của Tuva. Những người này đặc biệt trung thành với chính phủ Joseph Stalin, họ đã tiến hành thanh trừng một phần ba số thành viên trong Đảng Cách mạng Nhân dân Tuva và thúc đẩy tập thể hóa tại một quốc gia có kinh tế dựa vào chăn nuôi gia súc du mục truyền thống. Chính phủ mới bắt đầu các hành động nhằm tiêu diệt Phật giáo và Shaman giáo tại Tuva, một chính sách được Stalin khuyến khích. Bằng chứng về sự thành công của các hành động này thể hiện trong việc suy giảm số lượng các vị Lạt-ma tại quốc gia này: vào năm 1929 có 25 tu viện Lạt-ma với khoảng 4.000 lạt-ma và pháp sư; vào năm 1931 chỉ còn 1 tu viện Lạt-ma, 15 lạt-ma, và khoảng 725 pháp sư. Những nỗ lực xóa bỏ chăn nuôi du mục thì khó khăn hơn. Một cuộc điều tra dân số vào năm 1931 cho thấy 82,2% người Tuva vẫn tham gia chăn nuôi gia súc du mục. Salchak Toka, một trong số các chính ủy đặc mệnh đã đề cập ở trên, đã được lập làm Tổng bí thư của Đảng Cách mạng Nhân dân Tuva vào năm 1932. Ông vẫn nắm giữ quyền lực tại Tuva cho đến khi qua đời vào năm 1973.

Tuva bước vào Thế chiến II cùng với Liên Xô vào ngày 25 tháng 6 năm 1941, ba ngày sau khi Đức tấn công vào Liên Xô. Ngày 11 tháng 10 năm 1944, theo yêu cầu của Tiểu Khural Nhân dân Tuva (nghị viện), Tuva trở thành một phần của Liên Xô và được tổ chức thành tỉnh tự trị Tuva của CHXHCNXV Liên bang Nga theo quyết định của Đoàn chủ tịch Xô viết Tối cao Liên Xô. Tiểu Khural Nhân dân đã chính thức hóa việc sáp nhập tại phiên họp cuối cùng của nó vào ngày 1 tháng 11 năm 1944. Salchak Toka trở thành Bí thư thứ nhất của Đảng Cộng sản Tuva. Tuva duy trì vị thế là cộng hòa tự trị (CHXHCNXVTT Tuva trong thành phần CHXHCNXV Liên bang Nga) từ ngày 10 tháng 10 năm 1961 cho đến năm 1992.