中華人民共和國成立以後，隨著經濟建設的發展和民族區域自治的實行，省一級行政區域的劃分有三次大的合併和調整。總的變化趨勢是減少行政區劃的層次和數量，擴大某些行政區劃管轄的範圍，將一些少數民族聚居比較集中的地區逐步建成民族自治區。
一．建國初期的行政區劃
在建國初期(1952年8月以前)，全國劃分為6大行政區、1個自治區、1個地方政府。
6大行政區共管轄29個省、8個相當於省級的行署區、13箇中央或大行政區直轄市。總共有相當於省一級行政區劃52個。具體行政區劃是:
(一)華北區:管轄5省2市(河北、山西、平原、察哈爾、綏遠等5省和北京、天津2市);
(二)東北區:管轄6省5市(遼東、遼西、吉林、松江、黑龍江、熱河等6省和瀋陽、旅大、鞍山、撫順、本溪等5市);
(三)西北區:管轄5省1市(陝西、甘肅、寧夏、青海、新疆等5省和西安市);
(四)華東區:管轄8省區2市(山東、浙江、福建、臺灣4省，蘇北、蘇南、皖北、皖南4行署，上海、南京2市);
(五)中南區:管轄6省2市(河南、湖北、湖南、江西、廣東、廣西等6省和武漢、廣州2市);
(六)西南區:管轄7省區1市(貴州、雲南、西康3省，川東、川西、川南、川北4行署，重慶市);
1個民族自治區:內蒙古自治區(1947年5月1日成立);
1個地方政府:西藏地方政府(1951年5月23日和平解放，但未進行民主改革)。
當時，6大行政區稱為軍政委員會(只有東北區為人民政府)，是比省、行署、市高一級的行政區機構，又是中央人民政府的代表機關。
二．第一次變動
第一次省級行政區劃變動在1952年8月至1953年9月。主要有:(1)將8個行署合併為3個省;(2)將大行政區的軍政委員會一律改為行政委員會;(3)撤銷2個小省併入鄰近省;(4)將1個市降為省轄市，2個市提升為中央或大行政區的直轄市。具體措施是:
1952年8月7日，中央人民政府第17次會議，通過了《關於調整地方人民政府機構的決議》，決定成立安徽、四川兩省，相應撤銷皖北、皖南和川東、川西、川南、川北6個行政公署。
1952年11月15日，中央人民政府第19次會議，通過了《關於改變大行政區人民政府(軍政委員會)機構與任務的決定》、《關於調整省、區建制的決議》。前者決定將大行政區的軍政委員會一律改為行政委員會，不再作為一級政權，而只代表中央人民政府，對轄區內省市起領導與監督作用;其主要負責人由政務院提請中央人民政府任免。後者決定建立江蘇省，撤銷蘇南、蘇北2個行政公署;撤銷平原省，併入山東、河南省;撤銷察哈爾省，併入山西、河北省。
1952年12月7日，政務院決定改南京市為江蘇省直轄市。1953年9月29日，政務院決定將哈爾濱市、長春市改劃為中央直轄市。
經過兩年的調整和合並，相當於省級行政區劃，由原來的52個減為46個。其中省建制的有30個，中央或大行政區直轄市有14個，民族自治區1個，地方政府1個。即:
省(30個):河北、山西、綏遠、遼東、遼西、吉林、松江、黑龍江、熱河、陝西、甘肅、寧夏、青海、新疆、山東、浙江、福建、臺灣、江蘇、安徽、河南、湖北、湖南、江西、廣東、廣西、貴州、雲南、西康、四川;
市(14個):北京、天津、西安、瀋陽、旅大、鞍山、撫順、本溪、哈爾濱、長春、上海、武漢、廣州、重慶;
自治區((1個):內蒙古自治區;
地方政府((1個):西藏。
三．第二次變動
第二次省級行政區劃變動在1954年。主要有:(1)撤銷6大行政區機構;(2)將一些小省或合併或撤銷;(3)將原14個市除保留特大城市為中央直轄市外，其他市或改為省轄市或併入省建制。具體措施是:
1954年4月27日，中共中央政治局擴大會議決定撤銷6大行政區一級黨政機構。6月19日，中央人民政府第32次會議，通過了《關於撤銷大區一級行政機構和合並若干省、市建制的決定》和《關於批准將綏遠省劃歸內蒙古自治區並撤銷綏遠省建制的決定》。
上述決定，主要內容有:(1)撤銷6個大區行政機構，將各省市區直接由中央人民政府領導;(2)將遼東、遼西兩省合併改為遼寧省;(3)撤銷松江省建制，與黑龍江省合併為黑龍江省;(4)撤銷寧夏省建制，與甘肅省合併為甘肅省;(5)撤銷綏遠省劃歸內蒙古自治區;(6)在14個市中，除北京、天津、上海3市為中央直轄市外，將其餘11個市全部改為省轄市。其中瀋陽、旅大、鞍山、撫順、本溪5市併入遼寧省建制;長春市併入吉林省建制;武漢市併入湖北省建制;廣州市併入廣東省建制;西安市併入陝西省建制;重慶市併入四川省建制。
經過這次變動，相當於省一級的行政區劃，由原46個減為31個。其中省建制26個，中央直轄市3個，自治區1個，地方政府1個。分別是:
省(26個):河北、山西、陝西、甘肅、青海、新疆、遼寧、吉林、黑龍江、熱河、山東、浙江、福建、臺灣、江蘇、安徽、江西、河南、湖北、湖南、廣東、廣西、貴州、雲南、西康、四川;
市((3個):北京、天津、上海;
自治區(1個):內蒙古自治區;
地方政府((1個):西藏。
四．第三次變動
第三次省級行政區劃變動，時間為1955年至1965年。變動的主要內容:一是將一些少數民族聚居區改為民族自治區;二是繼續撤併一些小省的建制。具體措施有:
1955年3月9日，國務院第7次會議決定成立西藏自治區籌委會。
1955年7月30日，全國人大一屆二次會議，通過了國務院提議的《關於撤銷熱河、西康兩省的決議》，決定撤銷熱河省建制，劃歸河北、遼寧、內蒙古自治區;撤銷西康省建制併入四川省。
1955年9月13日，全國人大一屆常委會21次會議決議，同意國務院提議的改新疆省為新疆維吾爾自治區。同年10月1日新疆維吾爾自治區正式成立。
1956年4月22日，西藏自治區籌委會成立。
1957年6月7日，國務院第51次會議討論通過，提議建立寧夏回族自治區和廣西壯族自治區，並報人大審議。7月15日，全國人大一屆四次會議通過關於成立廣西壯族自治區、寧夏回族自治區的決議。1958年3月5日，廣西壯族自治區正式成立。1958年10月25日，寧夏回族自治區正式成立。
1965年8月25日，三屆人大常委會第15次會議通過決議:批准國務院的議案，成立西藏自治區。9月9日，西藏自治區正式成立。
至此，中國大陸設有3個直轄市(北京、天津、上海),5個民族自治區(新疆、西藏、內蒙古、廣西、寧夏),21個省的行政區劃(黑龍江、吉林、遼寧、河北、山東、江蘇、安徽、浙江、福建、江西、廣東、雲南、貴州、四川、青海、甘肅、陝西、湖南、湖北、河南、山西)，加上臺灣省共計22個省。將全國劃分為30個行政區劃的建制，一直延續到改革開放年代。
五、尾聲
1987年9月5日，六屆人大常委會第22次會議決定將國務院提請審議的關於設立海南省的議案，提請七屆人大一次會議審議批准，並授權國務院成立海南省籌備組。1988年4月13日七屆人大一次會議通過了《關於設立海南省的決定》和《關於建立海南經濟特區的決議》。決議將原屬廣東省的海南行政區和西沙、南沙、中沙群島的島礁及其海域劃歸海南省管轄。4月26日，海南省委省政府正式掛牌。這樣，中華人民共和國又多了一個省，包括臺灣省在內，有23個省、5個自治區、3箇中央直轄市，共計31個行政區劃。
1997年，四川省重慶市升格為直轄市，使我國的省級行政區域增加到32個。
1997年，香港特別行政區成立，1999年澳門特別行政區成立後，我國的省級行政區域增加到了34個。
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