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. 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.