Với Hoà ước Nhâm Tuất (1862), triều đình Huế nhượng hẳn 3 tỉnh miền Đông Nam Kỳ (Biên Hoà, Gia Định và Định Tường) cho thực dân Pháp làm thuộc địa. Chính quyền thực dân Pháp chia 3 tỉnh này thành 13 thành các hạt thanh tra (inspection), do các viên chức Pháp ngạch thanh tra các công việc bản xứ (inspecteur des affaires indigeânes) đứng đầu, nhưng tạm thời vẫn giữ cơ cấu phủ huyện cũ.

Tỉnh Tân An

Ngày 9 tháng 11 năm 1864, thực dân Pháp thành lập các khu thanh tra sau trên địa bàn phủ Tân An cũ:

• Khu thanh tra Tân An: thành lập trên địa bàn hai huyện Cửu An và Tân Thạnh của phủ Tân An;
• Khu thanh tra Phước Lộc: thành lập trên địa bàn huyện Phước Lộc của phủ Tân An, sau đổi tên là khu thanh tra Cần Giuộc vào ngày 16 tháng 8 năm 1867, rồi giải thế nhập vào khu thanh tra Chợ Lớn và khu thanh tra Tân An vào ngày 5 tháng 6 năm 1871;
• Khu thanh tra Tân Hoà: thành lập trên địa bàn huyện Tân Hoà của phủ Tân An, sau đổi tên là khu thanh tra Gò Công ngày 16 tháng 8 năm 1867.

Sau khi chiếm được toàn bộ Nam Kỳ, năm 1868, chính quyền thực dân Pháp bãi bỏ các đơn vị hành chính phủ, huyện, phân chia lại toàn bộ cõi Nam Kỳ. Các hạt thanh tra về sau cũng được đổi thành hạt tham biện (arrondissement), do các Chánh tham biện (administrateur) người Pháp đứng đầu. Tuy vậy, chính quyền thực dân Pháp vẫn giữ lại cơ cấu hành chính cấp thấp như tổng, xã thôn.

Năm 1863, phủ lỵ Tân An được dời từ thôn Bình Khuê về thôn Nhơn Thạnh (nay là thuộc địa bàn phường 5, thành phố Tân An)

Năm 1865, phủ Tân An đổi thành hạt Tân An. Năm 1869, lỵ sở của hạt chuyển về thôn Bình Lập (thôn này được vua Tự Đức ban sắc phong vào năm 1852).

Theo Nghị định ngày 20 tháng 12 năm 1899 của Toàn quyền Đông Dương đổi tất cả các hạt tham biện thành tỉnh thì từ ngày 1 tháng 1 năm 1900 hạt tham biện Tân An trở thành tỉnh Tân An. Tỉnh lỵ Tân An đặt tại làng Bình Lập thuộc quận Châu Thành.

Ban đầu, tỉnh Tân An gồm 3 quận: Châu Thành, Thủ Thừa và Mộc Hoá. Ngày 20 tháng 11 năm 1952, lập thêm quận Tân Trụ thuộc tỉnh Tân An.

Tỉnh Chợ Lớn

Trên địa bàn tỉnh Gia Định (đến ngày 16 tháng 8 năm 1867 đổi tên thành tỉnh Sài Gòn), chính quyền Pháp thành lập các đơn vị hành chính trực thuộc, trong đó có thành phố Sài Gòn, thành phố Chợ Lớn, hạt thanh tra Sài Gòn và hạt thanh tra Chợ Lớn. Bên dưới các hạt thanh tra tại Nam Kỳ chia thành tổng (canton), tổng chia thành thôn (village).

Hạt thanh tra Chợ Lớn thành lập từ ngày 16 tháng 8 năm 1867 theo nghị định của Thống đốc Nam Kỳ, trên địa bàn của huyện Tân Long thuộc phủ Tân Bình, tỉnh Sài Gòn; có năm tổng: Tân Phong Trung, Tân Phong Hạ, Long Hưng Thượng, Long Hưng Trung, Long Hưng Hạ; với tổng số 83 thôn; dân số năm 1870 là 70.522 người.

Ngày 5 tháng 6 năm 1871, hạt thanh tra Chợ Lớn đổi tên thành hạt tham biện Chợ Lớn (l'arrondissement de Cholon); đồng thời nhận thêm sáu tổng là Phước Điền Thượng, Phước Điền Trung, Phước Điền Hạ, Lộc Thành Thượng, Lộc Thành Trung, Lộc Thành Hạ của hạt thanh tra Cần Giuộc giải thể, tổng Cầu An Hạ của hạt thanh tra Trảng Bàng giải thể và một phần tổng Cửu Cư Thượng của hạt thanh tra Tân An.

Ngày 24 tháng 8 năm 1876, hạt Sài Gòn đổi tên thành hạt Bình Hoà. Ngày 16 tháng 12 năm 1885, hạt Bình Hoà đổi tên thành hạt Gia Định theo quyết định của Thống đốc Nam Kỳ.

Ngày 16 tháng 1 năm 1877, hạt Chợ Lớn trả lại tổng Cửu Cư Thượng cho hạt Tân An.

Đến ngày 24 tháng 2 năm 1885, hạt Chợ Lớn nhận thêm tổng Dương Hoà Trung từ hạt Sài Gòn; ngày 12 tháng 1 năm 1888 nhận thêm tổng Dương Minh từ hạt Hai Mươi giải thể.

Ngày 2 tháng 5 năm 1888, giải thể hai tổng: Dương Hoà Trung và Tân Phong Trung; các làng trực thuộc nhập vào tổng Dương Minh và tổng Long Hưng Thượng.

Theo Nghị định ngày 20 tháng 12 năm 1899 của Toàn quyền Đông Dương đổi tất cả các hạt tham biện (arrondissement) thành tỉnh (province) thì từ ngày 1 tháng 1 năm 1900, hạt tham biện Chợ Lớn trở thành tỉnh Chợ Lớn (province de Cholon). Tuy tỉnh Chợ Lớn là đơn vị hành chính riêng biệt với thành phố Chợ Lớn, nhưng tỉnh lỵ vẫn đặt chung trong thành phố Chợ Lớn (ville de Cholon). Vì lý do này mà trong nhiều thời kỳ vị Thị trưởng Chợ Lớn kiêm nhiệm luôn chức vụ Chủ tỉnh Chợ Lớn. Như vậy, Chợ Lớn là một trong 20 tỉnh ở Nam Kỳ lúc bấy giờ.

Ngày 7 tháng 12 năm 1901, chia tách tổng Cầu An Hạ, lập mới tổng Cầu An Thượng.

Ngày 31 tháng 12 năm 1907, giải thể tổng Dương Minh; các làng trực thuộc nhập vào tổng Tân Phong Hạ và thành phố Sài Gòn.

Năm 1909, thực dân Pháp lần lượt thiết lập các Sở đại lý (tương đương cấp quận) trực thuộc tỉnh Chợ Lớn, trong đó có các Sở đại lý Cần Giuộc và Rạch Kiến. Riêng Sở đại lý Đức Hoà được thành lập từ năm 1913. Tên gọi các Sở đại lý được lấy theo tên gọi nơi đặt lỵ sở lúc bấy giờ. Năm 1923, do lỵ sở dời từ Rạch Kiến về Cần Đước, Sở đại lý Rạch Kiến lại đổi tên thành Sở đại lý Cần Đước. Từ năm 1928, các Sở đại lý đều được chuyển thành các quận trực thuộc tỉnh Chợ Lớn.

Quận Châu Thành thuộc tỉnh Chợ Lớn (đơn vị hành chính riêng biệt với thành phố Chợ Lớn) được thành lập vào năm 1918 với lỵ sở (quận lỵ) đặt chung trong thành phố Chợ Lớn, đến năm 1930 đổi tên thành quận Trung Quận hay còn gọi là quận Trung ương. Từ ngày 04 tháng 02 năm 1947, lại đổi thành quận Gò Đen, do quận lỵ dời về thị tứ mang tên này, vốn thuộc địa bàn làng Phước Lợi (tuy nhiên tên gọi quận Trung Quận vẫn thông dụng hơn). Quận Gò Đen có bốn tổng: Tân Phong Hạ, Long Hưng Thượng, Long Hưng Trung và Long Hưng Hạ.

Năm 1930, tỉnh Chợ Lớn có dân số 227.588 người, bao gồm bốn quận trực thuộc:

• Quận Cần Đước gồm ba tổng Lộc Thành Thượng, Lộc Thành Trung và Lộc Thành Hạ. Quận lỵ: Cần Đước (thuộc làng Tân Lân)
• Quận Cần Giuộc gồm ba tổng: Phước Điền Thượng, Phước Điền Trung và Phước Điền Hạ. Quận lỵ: Cần Giuộc (thuộc làng Trường Bình)
• Quận Đức Hòa gồm hai tổng: Cầu An Thượng và Cầu An Hạ. Quận lỵ: Đức Hoà (thuộc làng Đức Hòa)
• Quận Trung Quận gồm bốn tổng: Tân Phong Hạ, Long Hưng Thượng, Long Hưng Trung và Long Hưng Hạ. Quận lỵ: Chợ Lớn

Ngày 27 tháng 4 năm 1931, Tổng thống Pháp ký sắc lệnh hợp nhất thành phố Sài Gòn và thành phố Chợ Lớn thành một đơn vị hành chính mới gọi là Khu (một số tài liệu gọi là "Địa phương") Sài Gòn - Chợ Lớn (Région Saigon - Cholon ou Région de Saigon - Cholon). Ngày 30 tháng 6 năm 1951, Thủ tướng Quốc gia Việt Nam ký sắc lệnh số 311-cab/SG đổi tên Khu Sài Gòn - Chợ Lớn thành Đô thành Sài Gòn - Chợ Lớn (Préfecture Saigon - Cholon ou Préfecture de Saigon - Cholon ou Ville-capitale de Saigon - Cholon).

Quận Bình Xuyên thuộc tỉnh Chợ Lớn tồn tại trong các thời gian từ ngày 2 tháng 5 năm 1933 đến tháng 12 năm 1944 và từ tháng 1 năm 1953 đến ngày 22 tháng 10 năm 1956, do tách ra tổng Tân Phong Hạ của quận Trung Quận. Sau đó quận Bình Xuyên giải thể, trả lại tổng Tân Phong Hạ cho quận Trung Quận như cũ.

Trong thời kỳ Pháp thuộc, dân chúng Tân An - Chợ Lớn đã tham gia các cuộc kháng chiến dưới sự lãnh đạo của Võ Duy Dương, Trương Định, Nguyễn Hữu Huân, Nguyễn Trung Trực đánh các đồn bốt của người Pháp.

Nguyễn Đình Chiểu đã làm bài Văn tế nghĩa sĩ Cần Giuộc để biểu dương tinh thần của các nghĩa sĩ Cần Giuộc.