L'extension s'avère vite insuffisante.
Dès 1872, est évoquée l'idée de transférer la mairie en basse ville et, plus tard, celle d'un déménagement dans l'ancien Grand séminaire, Grande Rue, alors musée.
En attendant, pour loger les services grandissants de l'administration municipale, les immeubles adjacents à la mairie sont progressivement annexés et la formule du transfert finit par être abandonnée.
En 1913, est programmé un agrandissement que la guerre reporte.
L'extension de l'entre-deux-guerres
L'extension revient à l'ordre du jour en 1928. Le projet est d'élever un nouveau corps de bâtiment en remplacement de la rangée de maisons en bordure de la place du palais de Justice ; c'était là reprendre le schémade 1913. Le concours d'architecture est remporté par Pierre Drobecq.
Les travaux de démolition commencent en 1931, conduisant au dégagement de la base du beffroi qu'on décide alors, grâce à l'intervention de la "Commission du Vieux Boulogne", de laisser ainsi apparent. Il n'est donc plus question de reconstruire en bordure de la place.
Le nouveau programme consiste à reporter derrière le beffroi la construction de la nouvelle aile, qui gagne ainsi en hauteur et se prolonge jusqu'à la place Godefroy de Bouillon, faisant disparaître en partie l'extension du 19e siècle.
Ce nouveau corps de bâtiment est séparé du beffroi par l'espace du nouvel escalier d'honneur. Il comprend un rez-de-chaussée administratif, un premier étage très élevé abritant la salle des fêtes et la salle du conseil, un second étage de bureaux, un comble pour les archives.
Conformément à ses principes de construction, Drobecq a recours à une structure en béton, qu'il mêle en façade à un habillage en brique.
L'agrandissement est inauguré en octobre 1934.
La décoration
La décoration des nouvelles salles vaut surtout pour ses toiles peintes.
Les lambris de la salle des fêtes intègrent un très grand tableau du 19è siècle de Claudius Jacquand illustrant un moment héroïque de l'histoire boulonnaise : le mayeur Eurvin refusant de capituler face aux Anglais en 1544.
Outre une grande toile commémorant la réception du président Sadi Carnot en 1889, les tableaux de la salle du conseil célèbrent quelques illustres boulonnais : l'égyptologue Auguste Mariette, le peintre Philippe Auguste Jeanron, Pierre Daunou, Frédéric Sauvage, inventeur connu pour avoir appliqué l'hélice à la navigation maritime, l'écrivain Charles Augustin Saint-Beuve.
Dans le hall, on remarquera surtout la très grande toile d'un autre boulonnais célèbre, Georges Mathieu, traditionnellement qualifié de "maître de l'abstraction lyrique", qui fit don à sa ville natale de cette "Bataille de Tibériade".
