Địa bàn tỉnh Bình Tuy cũ hiện nay tương ứng với thị xã La Gi, các huyện Hàm Tân, Tánh Linh, Đức Linh, một phần các huyện Hàm Thuận Nam, Hàm Thuận Bắc cùng thuộc tỉnh Bình Thuận ngày nay. Như vậy, địa bàn tỉnh Bình Tuy cũ trở thành khu vực thuộc Nam Trung Bộ.

Bình Tuy là một trong 22 tỉnh của Nam Phần được chính quyền Việt Nam Cộng hòa thiết lập theo Sắc lệnh 143-NV của Tổng thống ngày 22 tháng 10 năm 1956. Đất đai Bình Tuy lấy từ một phần tỉnh Đồng Nai Thượng, và vùng Hàm Tân, Hàm Thuận, Tánh Linh của tỉnh Bình Thuận. Tỉnh lỵ đặt tại Hàm Tân (nay là thị xã La Gi).

Năm 1957, tỉnh Bình Tuy có 3 quận:

• Quận Hàm Tân có 4 xã; quận lỵ: Phước Hội, sau dời về Tam Tân (nay thuộc xã Tân Hải)
• Quận Tánh Linh có tổng La Ngà (4 xã) và 4 xã độc lập; quận lỵ: Lạc Tánh.
• Quận Bình Lâm có 5 tổng (gồm nhiều thôn, không có xã): Ma Blao, R'Da (Va Pro), Rda, Tala, Quyeon; quận lỵ: Bsa Da Houai.

Sau quận Bình Lâm đổi thành quận Hoài Đức, quận lị ở Bắc Ruộng, sau dời về Võ Đắc.

Từ 1976, tỉnh sáp nhập với Ninh Thuận và Bình Thuận thành tỉnh Thuận Hải.

Ngày 26 tháng 12 năm 1991, Thuận Hải lại được tách thành hai tỉnh là Bình Thuận và Ninh Thuận.