Модернизм, против которого особенно ополчился Пий X, не представлял единой доктрины. Модернисты ревизовали традиционные богословские положения. Религию они считали делом совести, утверждая, что она создается человеком. Некоторые из них считали церковные обряды чуждыми христианству, библейские откровения — сказаниями, отрицали за догматами значение вечных истин, церковь не принимали за божественное учреждение. Другие — не признавали верховной власти папы и его непогрешимости, отвергали даже божественность Христа и приписываемые ему чудеса, отвергали догмат о первородном грехе, учение о существовании ада и загробных мук. Позиции модернистов во многом соприкасались с позициями протестантских богословов. В политике модернисты выступали с позиций христианского радикализма, а некоторые — и христианского социализма.
Быстрое распространение модернизма во Франции (Пий X называл модернизм «французской болезнью»), в Италии, Германии, Англии, США очень напугало итальянскую церковную иерархию, среди которой были сильны средневековые традиции. Итальянские церковники, контролировавшие центральный аппарат католической церкви — римскую курию и по традиции из своей среды избиравшие папу, в частности, опасались с победой модернистских тенденций потерять свое привилегированное положение в церкви. Правление Пия X отмечено ожесточенной борьбой против новой ереси начала XX в. — модернизма и социальных католиков.
Пий X особое внимание уделял деятельности конгрегации инквизиции, которую мобилизовал на борьбу с модернизмом. Одним из первых его актов был декрет «Romanis Pontificibus» от 17 декабря 1903 г., которым он поручал этой конгрегации подбор кандидатов на епископские должности. Некоторое время спустя папа ей же поручил выдачу индульгенций.
Положения модернизма были осуждены Пием X в декрете «Lamentabili», опубликованном 3 июля 1907 г., в котором предавались анафеме 65 модернистских заблуждений, и в более развернутом виде в энциклике «Pascendi gregis» от 8 сентября того же года. В последнем документе папа повелевал создать во всех епархиях католической церкви специальные «комитеты бдительности» по слежке за деятельностью и писаниями модернистов.
По прямому указанию Пия X была создана тайная организация под руководством его доверенного человека прелата Бенинни — «Благочестивое содружество» (Sodolitium Pianum), известная также под названием «Сапиньер», которая вела наблюдение и слежку за всеми церковными иерархами, включая кардиналов, на предмет выявления их модернистских симпатий. В церкви вновь воцарилась атмосфера страха, взаимного недоверия, доносов, анонимных обвинений и интриг. Уличенные иерархи смещались со своих постов, подвергались преследованиям со стороны конгрегации инквизиции, в случае же «упорства» — отлучались от церкви и предавались анафеме. Пий X в 1910 г. ввел специальную антимодернистскую присягу («присягу на верность вере»), которую были обязаны принести профессора католических богословских факультетов, лица духовного звания перед посвящением в следующую духовную степень, все служащие епископских курий, все служащие ватиканских учреждений, проповедники и главы монашеских конгрегации. В то же самое время протесты против инквизиционных методов преследования инакомыслящих заставили папу римского изменить одиозное название священной конгрегации римской и вселенской инквизиции на новое. Конституцией «Sapient! Concilio» от 29 июня 1908 г. оно было изменено на священную конгрегацию священного судилища (канцелярии). Но от этого новшества содержание ее деятельности не изменилось. И под новым названием она продолжала выполнять прежние функции — бороться против всего прогрессивного как внутри, так и за пределами церкви.
Пий X с крайним недоверием относился к массовым движениям христианско-демократического характера, выступавшим за проведение буржуазно-демократических реформ. В Италии это движение выступало за активное участие католиков в политической жизни страны, что противоречило установке Ватикана на бойкот итальянского государства. К тому же Пий X опасался, как бы это движение не подпало под влияние социалистов.
В 1906 г. он предложил распустить массовую католическую организацию «Опера деи конгресси» и отлучил от церкви демохристианского лидера священника Ромоло Мурри, включив его писания в Индекс запрещенных книг. В 1910 г. такие же репрессивные меры были приняты против французской демохристианской организации «Силлон», основанной в 1889 г. группой католиков во главе с Марком Санье и выступавшей за примирение церкви с республикой и против союза церкви с реакцией. По требованию Пия X «Силлон» прекратила свою деятельность.
Сочинения модернистов были включены в Индекс запрещенных книг. Этой участи подверглись все произведения французского аббата Альфреда Луази, книга Луи Дюшена «История древней церкви», труды Германа Шелля «Католическая догматика», «Божественная истина христианства», «Новое время и старая вера» и многие другие.
Одновременно с решительным подавлением демократических тенденций в церкви и в клерикальном движении Пий X продолжал политику своего предшественника Льва XIII на укрепление союза с крупной буржуазией Италии и других стран. В Италии Ватикан положительно отнесся к репрессивным мерам правительства против трудящихся, боровшихся за свои права. Он одобрил захват Италией Триполи в 1911 г., участвуя в колониальном грабеже этой новой итальянской колонии через ватиканский «Банко ди Рома». Пий X поддерживал и колониальные захваты Франции, однако в начале XX столетия он вступил в резкий конфликт с французским правительством, следствием чего был разрыв дипломатических отношений Франции с Ватиканом (в 1904 г.). Чтобы разжечь религиозный фанатизм французских католиков, в 1909 г. Ватикан причислил к лику святых Жанну д'Арк, некогда сожженную по постановлению инквизиционного трибунала.
Ненависть к республиканской Франции толкнула Пия X в объятия Германии и Австрии. С началом первой мировой войны Пий X явно надеялся на победу центральноевропейских держав над безбожной Францией и Италией, которой он все еще не мог простить лишение папства светской власти в 1870 г.