Ngày 16 tháng 12 năm 1964, tách 14 xã: Cộng Hoà, Quyết Tiến, Quang Vinh, Minh Tân, Hạnh Phúc, Long Khánh, Hoà Bình, Vĩnh Yên, Nghĩa Đô, Tân Tiến, Dân Chủ, Lương Sơn, Việt Tiến, Long Phúc thuộc huyện Lục Yên để thành lập huyện Bảo Yên.[2]

Ngày 13 tháng 11 năm 1965, chia xã Toàn Thắng thành hai xã Minh Xuân và Liễu Đô.[3]

Ngày 28 tháng 1 năm 1967, chuyển hai xã An Phú và Phú Mỹ thuộc huyện Yên Bình về huyện Lục Yên quản lý.[4]

Ngày 12 tháng 2 năm 1987, thành lập thị trấn Yên Thế, thị trấn huyện lỵ huyện Lục Yên trên cơ sở tách 439,40 ha diện tích tự nhiên với 1.744 nhân khẩu của xã Yên Thắng, xã Yên Thắng còn 1.394,99 ha diện tích đất tự nhiên với 2.168 nhân khẩu.[5]

Ngày 24 tháng 12 năm 2003, mở rộng thị trấn Yên Thế trên cơ sở sáp nhập 850 ha diện tích tự nhiên và 1.558 nhân khẩu của xã Yên Thắng.[6]

Huyện Lục Yên có 1 thị trấn và 23 xã như hiện nay.