Dưới thành phố trực thuộc trung ương có các đơn vị hành chính cấp huyện gồm huyện ở vùng nông thôn và quận, thị xã vùng đô thị. Các quận hợp thành khu vực nội thành của thành phố, dưới quận là các phường. Các huyện và thị xã hợp thành vùng ngoại thành, dưới huyện là các xã, thị trấn, dưới thị xã là các xã, phường.

Hiện nay, thủ đô Hà Nội là thành phố trực thuộc trung ương duy nhất có đơn vị hành chính trực thuộc là thị xã (Sơn Tây). Trước đây cũng từng có trường hợp như vậy: Kiến An và Đồ Sơn từng là thị xã trực thuộc thành phố Hải Phòng, nhưng nay đã trở thành các quận của Hải Phòng.

Theo Luật Tổ chức chính quyền địa phương năm 2015, cấp huyện có thêm 1 đơn vị hành chính mới là "Thành phố thuộc thành phố trực thuộc trung ương" nhằm tạo điều kiện thực thi đề án chính quyền đô thị Thành phố Hồ Chí Minh. Dưới thành phố thuộc thành phố trực thuộc trung ương là phường và xã (tương tự thành phố thuộc tỉnh).[1][2]