Năm 1890, chính quyền bảo hộ của thực dân Pháp chia tỉnh Thái Nguyên (cũ) thành 2 tỉnh Thái Nguyên và Bắc Kạn.

Năm 1965, Chính phủ nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa ban hành quyết định sáp nhập 2 tỉnh Thái Nguyên và Bắc Kạn thành tỉnh Bắc Thái, gồm thành phố Thái Nguyên, thị xã Bắc Kạn và 12 huyện: Bạch Thông, Chợ Đồn, Chợ Rã, Đại Từ, Định Hóa, Đồng Hỷ, Na Rì, Ngân Sơn, Phổ Yên, Phú Bình, Phú Lương, Võ Nhai.

Ngày 14 tháng 4 năm 1967, chuyển thị xã Bắc Kạn thành thị trấn Bắc Kạn thuộc huyện Bạch Thông.

Ngày 28 tháng 12 năm 1978, chuyển 2 huyện Ngân Sơn, Chợ Rã về tỉnh Cao Bằng vừa được tái lập quản lý.

Ngày 6 tháng 11 năm 1984, huyện Chợ Rã (khi đó thuộc tỉnh Cao Bằng) đổi tên thành huyện Ba Bể.

Ngày 16 tháng 7 năm 1990, tái lập thị xã Bắc Kạn từ huyện Bạch Thông.

Ngày 6 tháng 11 năm 1996, tại kỳ họp thứ 10, Quốc hội khóa IX ra nghị quyết chia tỉnh Bắc Thái để tái lập tỉnh Bắc Kạn và tỉnh Thái Nguyên [7]. Đồng thời, chuyển 2 huyện Ngân Sơn, Ba Bể của tỉnh Cao Bằng trở về tỉnh Bắc Kạn. Tỉnh Bắc Kạn có thị xã Bắc Kạn và 5 huyện: Ba Bể, Bạch Thông, Chợ Đồn, Na Rì, Ngân Sơn.

Năm 1999, chia huyện Bạch Thông thành 2 huyện: Bạch Thông và Chợ Mới.

Năm 2003, chia huyện Ba Bể thành 2 huyện: Ba Bể và Pác Nặm.

Năm 2015, chuyển thị xã Bắc Kạn thành thành phố Bắc Kạn.