Thời Lê - 24 huyện

• Phủ Quốc Oai 5 huyện: Từ Liêm, Đan Phượng, Yên Sơn, Thạch Thất, Phúc Lộc.
• Phủ Quảng Oai 2 huyện: Minh Nghĩa và Mỹ Lương.
• Phủ Đà Dương 2 huyện: Tam Nông và Bất Bạt.
• Phủ Tam Đái 6 huyện: Yên Lãng, Yên Lạc, Bạch Hạc, Tiên Phong, Phù Khang, Lập Thạch.
• Phủ Lâm Thao 4 huyện: Sơn Vi, Hoa Khê, Hạ Hoa và Thanh Ba.
• Phủ Đoan Hùng 5 huyện: Tây Lan, Đông Lan, Sơn Dương, Đương Đạo, Tam Dương.

Theo sách Tên làng xã Việt Nam đầu thế kỷ 19 [17], bỏ Phủ Đà Dương, gộp thành 5 phủ:

Phủ Quốc Oai cắt Phúc Lộc đổi lấy Mỹ Lương từ Phủ Quảng Oai, gồm 5 huyện:

1. Từ Liêm 13 tổng: Thượng Hội, Thượng Trì, Hạ Trì, Phú Gia, Minh Cảo, Cổ Nhuế, Dịch Vọng, Hương Canh, Tây Đam, Thượng Ốc, Yên Lũng, La Nội, Thiên Mỗ. Nay là Cầu Giấy, Nam Từ Liêm, Bắc Từ Liêm, cùng một phần Đan Phượng, Hoài Đức, Tây Hồ, Thanh Xuân, Hà Đông.
2. Đan Phượng 8 tổng: Đắc Sở, Dương Liễu, Kim Thìa, Sơn Đồng, Thanh Mạc, Đan Phượng Thượng, Thượng Hiệp, Hạ Hiệp. Nay là một phần Đan Phượng, Hoài Đức, Phúc Thọ.
3. Yên Sơn 8 tổng: Hoàng Xá, Thạch Thán, Cấn Xá, Yên Kiện, Tiên Lữ, Lật Sài, Bất Lạm, Lạp Thượng. Nay là Quốc Oai cùng một phần Chương Mỹ.
4. Thạch Thất 7 tổng: Tường Phiêu, Lạc Trị, Đại Đồng, Kim Quan, Hương Ngải, Thạch Xá, Cần Kiệm. Nay là Thạch Thất cùng một phần Phúc Thọ.
5. Mỹ Lương 7 tổng: Cao Bộ, Phương Hương, Mỹ Lương, Dã Cát, An Lạc, Kim Bôi, Minh Lương. Nay là vùng núi Thạch Thất, Quốc Oai, Chương Mỹ, Lương Sơn, Kim Bôi.

Phủ Quảng Oai có 4 huyện, trong đó Minh Nghĩa đổi tên là Tùng Thiện:

1. Phúc Lộc 11 tổng: Cam Giá Thượng, Cam Giá Thịnh, Phù Sa, Võng Xuyên, Nhân Lý, Thụy Phiêu, Cựu Đình, Xuân Vân, Cảo Thượng, Phù Long, Phú Châu. Nay là Phúc Thọ cùng một phần TX. Sơn Tây, Ba Vì.
2. Tiên Phong 7 tổng: Thanh Lãng, Mộc Hoàn, Châu Chàng, Thanh Mai, Phú Xuyên, Tang Thác, Tây Đằng. Nay là bắc Ba Vì.
3. Bất Bạt 6 tổng: Hạ Bì, Khê Thượng, Lương Tuyền, La Phù, Tu Vũ, Hoằng Nhuệ. Nay là Thanh Thủy, tây nam Ba Vì, TP. Hòa Bình và một phần Cao Phong.
4. Tùng Thiện 6 tổng: Thanh Vị, Phú Kỳ, Vật Lại, Cẩm Đái, Bối Sơn, Mỹ Tuyền. Nay là TX. Sơn Tây và đông nam Ba Vì.

Phủ Tam Đái còn 5 huyện, sau đổi tên là Phủ Vĩnh Tường:

1. Yên Lãng 9 tổng: Yên Lãng, Kim Đà, Hạ Lôi, Hương Canh, Bạch Trữ, Thiên Lộc, Quải Mai, Hải Bối, Võng La. Nay là Mê Linh cùng một phần Bình Xuyên, Phúc Yên, Đông Anh.
2. Yên Lạc 15 tổng: Lương Điền, Đông Lỗ, Đường Xá, Hương Nha, Thọ Lão, Xa Mạc, Hoàng Xuyết, Đạo Tú, Quan Đài, Hội Thượng, Hội Hạ, Đồng Hồn, Nguyễn Xá, Bình Quán, Hưng Lục. Nay là Yên Lạc và Vĩnh Yên.
3. Bạch Hạc 8 tổng: Đồng Phú, Mộ Chu, Nghĩa Yên, Đồng Vệ, Thượng Trưng, Nhật Chiêu, Tuân Lộ, Kiên Cương. Nay là Vĩnh Tường và một phần nhỏ Việt Trì.
4. Phù Khang 9 tổng: Tử Đà, Phù Lão, Phượng Lân, Hạ Hoàng, Lâu Thượng, Minh Nông, Khải Xuân, Kim Lăng, Trâm Nhĩ. Nay là Phù Ninh và Việt Trì.
5. Lập Thạch 11 tổng: Cao Mật, Sơn Tây, Hạ Ích, Bình Hòa, Tĩnh Luyện, Thượng Đạt, Tử Du, Yên Xá, Đạo Ky, Nhân Mục, Bạch Lưu. Nay là Lập Thạch và H. Sông Lô.

Phủ Lâm Thao thêm Tam Nông thành 5 huyện:

1. Sơn Vi 9 tổng: Vĩnh Lai, Cao Xá, Tiên Minh, Do Nghĩa, Chu Khổng, Xuân Lũng, Yên Phú, Hạ Mạo, Yên Lệnh. Nay là Lâm Thao và một phần Việt Trì, TX. Phú Thọ.
2. Hoa Khê 6 tổng: Điêu Lương, Trương Xá, Phú Khê, Nga Phú, Tạ Xá, Nguyễn Xá. Nay tên Cẩm Khê.
3. Hạ Hoa 8 tổng: Động Lâm, Văn Lang, Nhữ Hạ, Đan Thượng, Đại Phạm, Xuân Áng, Lãnh Sơn, Văn Chiếu. Nay tên Hạ Hòa.
4. Thanh Ba 9 tổng: Vĩnh Chân, An Khâu, Thanh Cù, Hoàng Cương, Mạn Lạn, Chi Chủ, Ninh Dân, Phao Thanh, Lương Lỗ.
5. Tam Nông 5 tổng: Văn Lang, Hiền Quan, Tứ Mỹ, Thượng Nông, Dị Nậu.

Phủ Đoan Hùng vẫn 5 huyện cũ chỉ đổi tên:

1. Tây Quan 6 tổng: Nghĩa Quân, Đại Thân, Thượng Khê, Ca Đình, Lũ Độ, Minh Doãn. Nay là Đoan Hùng.
2. Đông Quan 3 tổng: Ngọc Chúc, Vân Nham, Nghĩa Khê. Nay là phía tây Đoan Hùng.
3. Sơn Dương 9 tổng: Át Sơn, Yên Lịch, Lương Viên, Đồng Chương, Linh Xuyên, Mẫn Hóa, Hội Kế, Hữu Vũ, Gia Mông.
4. Đương Đạo 7 tổng: Kim Quan Thượng, Khang Lực, Tứ Lân, Phượng Liễn, Hồng La, Bắc Hoàng, Đồng Liêu. Nay là phía bắc Sơn Dương.
5. Tam Dương 7 tổng: Quyết Trung, Quan Ngoại, Tam Lộng, Miêu Duệ, Lữ Lương, Hoàng Chỉ, Yên Dương. Nay là Tam Dương và Tam Đảo, cùng một phần Vĩnh Yên, Bình Xuyên.

Thời Nguyễn - chia tách

• Năm 1831: cắt huyện Tam Nông về tỉnh Hưng Hóa, huyện Từ Liêm về tỉnh Hà Nội.
• Năm 1886: cắt phía nam huyện Bất Bạt lập xứ Mường tự trị (tỉnh Hòa Bình).
• Năm 1888: cắt phủ Đoan Hùng về tỉnh Tuyên Quang.
• Năm 1890: cắt phủ Vĩnh Tường lập tỉnh Vĩnh Yên.
• Năm 1891: cắt phủ Lâm Thao về tỉnh Hưng Hóa, huyện Mỹ Lương lập đạo Mỹ Đức.
• Năm 1904: cắt huyện Đan Phượng về tỉnh Hà Đông.

Từ đó tới năm 1965, tỉnh Sơn Tây[18] chỉ còn nằm gọn trong ba sông Đà, Hồng, Hát với 7 đơn vị hành chính:

1. Phủ/Huyện Quốc Oai: Hoàng Xá, Thượng Hiệp, Hạ Hiệp, Lật Sài, Liệp Mai, Dã Cát, Thạch Thán, Tiên Lữ, Bất Lạm, Cấn Xá.
2. Phủ/Huyện Quảng Oai: Tây Đằng, Chu Quyến, Phú Xuyên, Thanh Lạng, Kiều Mộc, Thanh Mai, Vật Lại
3. Huyện Phúc Thọ: Phù Xa, Cam Thịnh, Cựu Đình, Võng Xuyên, Vĩnh Phúc, Xuân Vân, Phú Châu, Phù Long, Phụng Thượng
4. Huyện Thạch Thất: Kim Quan, Lạc Trị, Đại Đồng, Hương Ngải, Thạch Xá, Cần Kiệm
5. Huyện Tùng Thiện: Thanh Vị, Cam Thượng, Nhân Lý, Thụy Phiêu, Mỹ Khê, Bối Sơn, Tường Phiêu, La Gián
6. Huyện Bất Bạt: Thủ Pháp, Phú Nghĩa, Cẩm Đái, Phú Hữu, Khê Thượng
7. Thị xã Sơn Tây: lập năm 1924, rộng 150 mẫu (0,54 km2 trong đó Thành cổ Sơn Tây rộng 0,16 km2), trên đất huyện Phúc Thọ và Tùng Thiện ở các làng: Phú Nhi, Thuần Nghệ, Phù Xa, Mai Đạm Chai và Nghĩa Phủ.