Nell'Ottocento e fino agli anni Trenta del Novecento, quando venne costruito l'attuale Municipio, il centro amministrativo del paese era situato nella località "Poggio" del capoluogo; la residenza comunale era collocata all'interno di una dimora privata, la casa Pantaleoni, abitazione di una delle antiche famiglie del paese.
Agli inizi del Novecento Camugnano fu raggiunto dalla strada carrozzabile, prima col tratto diretto a Riola che dà accesso alla strada e alla ferrovia Porrettana in fondovalle Reno (1903); poi col tratto diretto a Castiglione dei Pepoli. Pochi anni dopo furono realizzate opere con aspetti di rilievo nazionale, che contribuirono a caratterizzare il camugnanese e gli immediati dintorni: la diga del Brasimone, ultimata nel 1911 ed eccellente esempio di costruzione non in calcestruzzo, ma in pietra locale; quella più piccola di S. Maria, in territorio castiglionese (1916-17); infine la diga di Suviana, terminata nel 1932, la più alta d'Italia all'epoca della sua costruzione.
Nel corso della seconda guerra mondiale, tra il marzo 1942 e il settembre 1943, Camugnano fu uno dei comuni dell'Emilia-Romagna adibiti a località di internamento libero per ebrei stranieri. Vi soggiornarono a domicilio coatto un totale di 54 profughi, tutti ebrei anglo-libici. Tra loro vi erano famiglie numerose con molti bambini ed anche due neonati che videro la luce in Italia. Con l'occupazione tedesca e la Repubblica Sociale Italiana, i 38 internati rimasti a Camugnano al netto dei numerosi trasferimenti (specialmente a Bazzano e Civitella in Val di Chiana) furono condotti al campo di concentramento di Bergen-Belsen e quindi a Vittel in Francia da dove nel luglio 1944 furono tutti liberati in uno scambio di prigionieri per rientrare in Libia nel novembre dello stesso anno.
Con un territorio povero di risorse e ad economia prevalentemente agricola (benché dotato anche di eccellenze artigianali), Camugnano fu interessato prima da fenomeni migratori, poi, gravemente, dallo spopolamento del secondo dopoguerra. Fra 1950 e 1970 il paese perse oltre il 50% dei residenti, passando da circa 5 600 abitanti ai 2509 del 1971. Al 31.12.2012 l'Istat ha censito 1 948 abitanti, con una media di 1,9 componenti per famiglia. Il popolamento effettivo del paese presenta tuttavia una variabilità stagionale, dovuta prevalentemente alla presenza di numerose seconde case, spesso di proprietà di famiglie di origine camugnanese.