Sau năm 1954, huyện Quảng Xương có 47 xã: Quảng Bình, Quảng Cát, Quảng Châu, Quảng Chính, Quảng Cư, Quảng Đại, Quảng Định, Quảng Đông, Quảng Đức, Quảng Giao, Quảng Hải, Quảng Hòa, Quảng Hợp, Quảng Hùng, Quảng Hưng, Quảng Khê, Quảng Lĩnh, Quảng Lộc, Quảng Lợi, Quảng Long, Quảng Lưu, Quảng Minh, Quảng Ngọc, Quảng Nham, Quảng Ninh, Quảng Nhân, Quảng Phong, Quảng Phú, Quảng Phúc, Quảng Sơn, Quảng Tâm, Quảng Tân, Quảng Thạch, Quảng Thái, Quảng Thắng, Quảng Thành, Quảng Thịnh, Quảng Thọ, Quảng Tiến, Quảng Trạch, Quảng Trung, Quảng Trường, Quảng Tường, Quảng Văn, Quảng Vinh, Quảng Vọng, Quảng Yên.

Ngày 19 tháng 4 năm 1963, xã Quảng Sơn sáp nhập với khu nghỉ mát Sầm Sơn thành thị trấn Sầm Sơn trực thuộc Ủy ban hành chính tỉnh Thanh Hóa. Các cơ quan hành chính huyện đóng tại xã Quảng Phong.

Ngày 21 tháng 8 năm 1971, xã Quảng Thắng được sáp nhập vào thị xã Thanh Hóa (nay là thành phố Thanh Hóa).

Ngày 18 tháng 12 năm 1981, thị trấn Sầm Sơn và 3 xã: Quảng Cư, Quảng Tiến, Quảng Tường được tách ra để thành lập thị xã Sầm Sơn (nay là thành phố Sầm Sơn).

Ngày 13 tháng 4 năm 1991, thành lập thị trấn Quảng Xương - thị trấn huyện lị huyện Quảng Xương - trên cơ sở một phần diện tích và dân số của các xã Quảng Tân và Quảng Phong.

Ngày 6 tháng 12 năm 1995, 2 xã Quảng Hưng và Quảng Thành được sáp nhập vào thành phố Thanh Hóa.

Ngày 29 tháng 2 năm 2012, một phần diện tích và dân số với 27,36 km² và 37.308 người của huyện Quảng Xương (gồm các xã Quảng Thịnh, Quảng Đông, Quảng Phú, Quảng Tâm, Quảng Cát) được chuyển về thành phố Thanh Hóa[2][3].

Ngày 15 tháng 5 năm 2015, 6 xã: Quảng Châu, Quảng Thọ, Quảng Vinh, Quảng Minh, Quảng Hùng, Quảng Đại được sáp nhập vào thị xã Sầm Sơn (nay là thành phố Sầm Sơn).

Sau khi điều chỉnh địa giới, huyện Quảng Xương còn 171,26 km² và 202.230 người, với 29 xã: Quảng Bình, Quảng Chính, Quảng Định, Quảng Đức, Quảng Giao, Quảng Hải, Quảng Hòa, Quảng Hợp, Quảng Khê, Quảng Lĩnh, Quảng Lộc, Quảng Lợi, Quảng Long, Quảng Lưu, Quảng Ngọc, Quảng Nham, Quảng Ninh, Quảng Nhân, Quảng Phong, Quảng Phúc, Quảng Tân, Quảng Thạch, Quảng Thái, Quảng Trạch, Quảng Trung, Quảng Trường, Quảng Văn, Quảng Vọng, Quảng Yên và thị trấn Quảng Xương.

Ngày 16 tháng 10 năm 2019, Ủy ban Thường vụ Quốc hội thông qua Nghị quyết số 786/NQ-UBTVQH14 về việc sắp xếp các đơn vị hành chính cấp xã thuộc tỉnh Thanh Hóa. Theo đó, sáp nhập các xã Quảng Tân, Quảng Phong và thị trấn Quảng Xương để thành lập thị trấn Tân Phong, sáp nhập các xã Quảng Lợi và Quảng Lĩnh thành xã Tiên Trang, sáp nhập xã Quảng Vọng vào xã Quảng Phúc.[4]