W tym czasie wymordowano, lub wysiedlono (głównie do Transnistrii) znaczną część ludności żydowskiej – szacuje się, że zginęło 60–100 tysięcy z 270 tysięcy besarabskich Żydów. Po wojnie Besarabia pozostała przy ZSRR. Część terenów włączono do USRR (głównie powiaty: Kaguł, Białogród, Chocim, Izmaił).
W okresie stalinowskim doprowadzono do kontrolowanej klęski głodu (216–350 tysięcy ofiar), masowych wysiedleń i niemal całkowitego wyeliminowania elit regionu (około 330 tysięcy zabitych i od kilkuset tysięcy do 1,5 miliona wypędzonych – łącznie z Bukowiną północną), których zastępowano głównie rosyjskimi osadnikami (od kilkuset tysięcy do miliona).
Po rozpadzie ZSRR w 1991 r. z Mołdawskiej SRR powstała niepodległa Mołdawia, której terytorium zajmuje 2/3 historycznej Besarabii (nie licząc Naddniestrza). Reszta wchodzi w skład ukraińskich obwodów czerniowieckiego (wschodnia część z Chocimiem) i odeskiego (południowa część z Białogrodem i Izmaiłem). Mimo tragedii okresu 1940–1953 region zachował charakter wieloetniczny, szczególnie na południu.