1 grudnia 1843 otwarto przechodzącą przez miasto linię kolejową Hanower–Brunszwik, a w 1858 roku impuls rozwojowy dało otwarcie huty żelaza Ilseder Hütte. W 1866 miasto wraz z całym Królestwem Hanoweru zostało zaanektowane przez Królestwo Prus. W 1882 otwarto hutę stali. W 1885 Peine ustanowiono siedzibą powiatu, a w 1919 miasto zelektryfikowano. W latach 1921–1929 wybudowano odcinek Kanału Śródlądowego do Hanoweru, a w 1938 – do Magdeburga, co skutkowało spadkiem znaczenia transportu kolejowego. W 1922 władze miasta zakupiły sąsiednią wieś Telgte, uzyskując nowe tereny pod rozbudowę. W latach 1935–1936 do miasta doprowadzono autostradę.
Miasto uniknęło większych zniszczeń podczas II wojny światowej, 10 kwietnia 1945 zostało przekazane wojskom amerykańskim. W latach 1964–1977 wzniesiono zachodnią obwodnicę miasta, a w 1974 w granice Peine włączono 14 sąsiednich gmin. Do upadku wielu przedsiębiorstw w mieście doprowadził kryzys na rynku stali z 1975 roku. W grudniu 1978 otwarto prawie kilometrowy wiadukt Nord-Süd-Brücke nad linią kolejową. W latach 90. otwarto dwa parki biznesowe, a w 1994 rozpoczęto budowę nowej huty stali z elektrycznymi piecami.