Ngày 16 tháng 12 năm 1964 trên tách 19 xã: An Bình, Đại Đồng, Đại Sơn, Đoàn Kết, Đông Cuông, Đồng Tâm, Hoàng Thắng, Mậu A, Mậu Đông, Minh Động, Mỏ Vàng, Nhất Trí, Quang Minh, Xuân Ái, Xuân Lợi, Yên Hợp, Yên Hưng, Yên Phú, Yên Thành thuộc huyện Trấn Yên để thành lập huyện Văn Yên.[1]

Sau năm 1975, huyện Trấn Yên có 33 xã: Âu Lâu, Báo Đáp, Bảo Hưng, Cổ Phúc, Cường Thịnh, Đào Thịnh, Giới Phiên, Hòa Cuông, Hồng Ca, Hợp Minh, Hưng Khánh, Hưng Thịnh, Kiên Thành, Lương Thịnh, Minh Bảo, Minh Quán, Minh Quân, Minh Tâm, Minh Tiến, Nam Cường, Nga Quán, Phúc Lộc, Quy Mông, Tân Đồng, Tân Thịnh, Tuy Lộc, Văn Lãng, Văn Phú, Văn Tiến, Việt Cường, Việt Hồng, Việt Thành, Y Can.

Ngày 16 tháng 1 năm 1979, 4 xã: Tuy Lộc, Nam Cường, Tân Thịnh, Minh Bảo được sáp nhập vào thị xã Yên Bái.

Huyện Trấn Yên còn lại 29 xã: Âu Lâu, Báo Đáp, Bảo Hưng, Cổ Phúc, Cường Thịnh, Đào Thịnh, Giới Phiên, Hòa Cuông, Hồng Ca, Hợp Minh, Hưng Khánh, Hưng Thịnh, Kiên Thành, Lương Thịnh, Minh Quán, Minh Quân, Minh Tâm, Minh Tiến, Nga Quán, Phúc Lộc, Quy Mông, Tân Đồng, Văn Lãng, Văn Phú, Văn Tiến, Việt Cường, Việt Hồng, Việt Thành, Y Can.

Ngày 1 tháng 10 năm 1981, sáp nhập xã Minh Tâm vào xã Minh Quán.

Ngày 6 tháng 6 năm 1988, chia xã Việt Hồng thành hai xã lấy tên là xã Việt Hồng và xã Vân Hội.

Ngày 26 tháng 8 năm 1989, chuyển xã Cổ Phúc thành thị trấn Cổ Phúc, thị trấn huyện lỵ huyện Trấn Yên.

Cuối năm 2007, huyện Trấn Yên có thị trấn Cổ Phúc và 28 xã: Âu Lâu, Báo Đáp, Bảo Hưng, Cường Thịnh, Đào Thịnh, Giới Phiên, Hòa Cuông, Hồng Ca, Hợp Minh, Hưng Khánh, Hưng Thịnh, Kiên Thành, Lương Thịnh, Minh Quán, Minh Quân, Minh Tiến, Nga Quán, Phúc Lộc, Quy Mông, Tân Đồng, Vân Hội, Văn Lãng, Văn Phú, Văn Tiến, Việt Cường, Việt Hồng, Việt Thành, Y Can.

Ngày 4 tháng 8 năm 2008, sáp nhập 6 xã: Âu Lâu, Hợp Minh, Phúc Lộc, Giới Phiên, Văn Phú, Văn Tiến của huyện Trấn Yên vào thành phố Yên Bái, xã Văn Lãng của huyện Trấn Yên được sáp nhập vào huyện Yên Bình.

Huyện Trấn Yên còn lại thị trấn Cổ Phúc và 21 xã: Báo Đáp, Bảo Hưng, Cường Thịnh, Đào Thịnh, Hòa Cuông, Hồng Ca, Hưng Khánh, Hưng Thịnh, Kiên Thành, Lương Thịnh, Minh Quán, Minh Quân, Minh Tiến, Nga Quán, Quy Mông, Tân Đồng, Vân Hội, Việt Cường, Việt Hồng, Việt Thành, Y Can.

Ngày 10 tháng 1 năm 2020, sáp nhập xã Minh Tiến vào xã Y Can.[2]

Huyện Trấn Yên có 1 thị trấn và 20 xã như hiện nay.