Năm 1732, vùng đất Vĩnh Long thời ấy được Nguyễn Phúc Chú thành lập, với tên gọi đầu tiên của tỉnh là Châu Định Viễn, thuộc dinh Long Hồ. Năm 1779, đổi tên thành Hoằng Trấn dinh. Giai đoạn từ năm 1780 đến năm 1805, đổi thành Vĩnh Trấn, từ năm 1806 đến năm 1832, Vĩnh Trấn được đổi thành Trấn Vĩnh Thanh. Từ năm 1832 đến năm 1950, tên gọi Vĩnh Long được hình thành với vai trò là một tỉnh[9]. Giai đoạn từ năm 1951 đến năm 1954, Vĩnh Long được đổi thành tỉnh Vĩnh Trà. Từ năm 1954 đến 1975, tỉnh Vĩnh Long được tái lập lần thứ 2. Từ năm năm 1976 đến tháng 5 năm 1992, mang tên là tỉnh Cửu Long, Cuối cùng là từ ngày 5 tháng 5 năm 1992 tỉnh Vĩnh Long được sử dụng đến ngày hôm nay.[9]

Năm 1698, khi Lễ thành hầu Nguyễn Hữu Cảnh vào kinh lược, toàn bộ vùng đất mới phương Nam chính thức trở thành một đơn vị hành chính mang tên phủ Gia Định.

Năm 1714, đời chúa Nguyễn (Nguyễn Phúc Chu), lúc này Vĩnh Long là trung tâm của châu Định Viễn, bao gồm một phần của Bến Tre ở mạn trên và Trà Vinh ở mạn dưới thuộc Long Hồ Dinh.

Năm 1732, dưới thời Nguyễn Phúc Chú đã lập ở phía nam dinh Phiên Trấn đơn vị hành chính mới là Dinh Long Hồ, Châu Định Viễn, đất Vĩnh Long thuộc Dinh Long Hồ.

Đến năm Đinh Sửu (1757) thì chuyển đến xứ Tầm Bào (thuộc địa phận thôn Long Hồ, nay là Thành phố Vĩnh Long). Thành Long Hồ được xây dựng tại xứ Tầm Bào là thủ phủ của một vùng rộng lớn. Nhờ đất đai màu mỡ, giao thông thuận lợi, dân cư đông đúc, việc buôn bán thông thương phát đạt, địa thế trung tâm…, dinh Long Hồ trở thành một trung tâm quan trọng thời bấy giờ. Để bảo đảm an ninh quốc gia, Chúa Nguyễn đã thiết lập ở đây nhiều đồn binh như: Vũng Liêm, Trà Ôn,...

Đến giữa thế kỷ XVIII, dinh Long Hồ là thủ phủ của vùng đất phía nam và là đại bản doanh của quân đội chúa Nguyễn có nhiệm vụ phòng thủ, ổn định và bảo vệ đất nước. Sử cũ còn ghi:

Nơi đây, trong khoảng 10 năm (1776–1787), cũng từng là chiến trường diễn ra nhiều cuộc giao chiến ác liệt giữa nghĩa quân Tây Sơn với quân (chúa Nguyễn và Nguyễn Ánh), từ trận đầu tiên là trận tập kích Long Hồ của Nguyễn Lữ. Năm 1784, tại sông Mang Thít (Vĩnh Long) nghĩa quân Tây Sơn do Nguyễn Huệ chỉ huy đã đánh thắng trận Rạch Gầm – Xoài Mút (Tiền Giang), làm liên quân Xiêm La do Nguyễn Ánh cầu viện đại bại.

Năm Canh Tý (1780), Nguyễn Ánh đổi dinh Long Hồ, châu Định Viễn thành dinh Vĩnh Trấn. Năm Mậu Thân (1788), sau khi lấy lại đất Nam Bộ từ tay nhà Tây Sơn, Nguyễn Ánh lập 2 đạo Long Xuyên và Kiên Giang của trấn Hà Tiên nhập vào dinh Vĩnh Trấn.

Thời nhà Nguyễn, năm Quý Hợi (1803), Gia Long (Nguyễn Ánh) cắt đất dinh Long Hồ xưa lập thành dinh Hoằng Trấn.

Năm Gia Long thứ 7 (1808), Vĩnh Trấn, Hoằng Trấn được đổi làm trấn Vĩnh Thanh thuộc tổng trấn Gia Định, đồng thời thăng châu Định Viễn làm phủ với 3 huyện: Vĩnh Bình, Vĩnh An và Tân An.

Năm 1810, lại cắt 2 đạo Kiên Giang với Long Xuyên về trấn Hà Tiên như cũ.

Năm 1813, Gia Long lập thêm huyện Vĩnh Định thuộc trấn Vĩnh Thanh. Trấn thủ trấn Vĩnh Thanh là quan Hiệp trấn Vĩnh Thanh, với chức phó là quan Tham Hiệp. Các quan Trấn thủ Vĩnh Thanh gồm: Nguyễn Văn Thoại.

Năm Minh Mạng thứ 4 (1823), Minh Mạng chia huyện Tân An thành 2 huyện Tân An và Bảo An thuộc phủ mới lập tên là Hoằng An.

Năm 1832, Minh Mạng đổi tên trấn Vĩnh Thanh thành Vĩnh Long, lấy thêm 2 huyện Tuân Nghĩa, Trà Vinh của phủ Lạc Hóa thành Gia Định nhập vào Vĩnh Long và đổi trấn thành tỉnh Vĩnh Long (chữ Hán:永隆). Nhưng đồng thời, lại cắt các huyện Vĩnh Định, An Định và đạo Châu Đốc sang tỉnh An Giang. Cùng năm 1832, Minh Mạng cho lập thêm huyện Vĩnh Trị thuộc phủ Định Viễn tỉnh Vĩnh Long. Đặt chức tổng đốc Long-Tường để thống lĩnh 2 tỉnh Vĩnh Long và Định Tường, cùng với các chức Án sát và Bố chính lo các công việc thuộc chức năng của Bộ Hình và Bộ Hộ ở cấp tỉnh, giúp cho Tổng đốc. Quần đảo Côn Lôn (tức Côn Đảo) thuộc tỉnh Vĩnh Long nhà Nguyễn.

Năm 1833, tỉnh Vĩnh Long bị quân Lê Văn Khôi nổi dậy chiếm đóng, nhà Nguyễn phải điều binh đánh dẹp, cuối cùng án sát Vĩnh Long là Doãn Uẩn lấy lại được tỉnh thành (thành Long Hồ) từ tay quân của Khôi.

Năm 1837, Minh Mạng lập thêm ở Vĩnh Long 1 phủ Hoằng Trị và 2 huyện (Bảo Hựu, Duy Minh).

Năm Tự Đức thứ 4 (1851), nhà Nguyễn bỏ phủ Hoằng An, gộp các huyện của phủ này vào phủ Hoằng Trị. Thời vua Tự Đức cho đến khi Pháp chiếm Vĩnh Long (1851-1862), tỉnh Vĩnh Long gồm 3 phủ là Hoằng An, Định Viễn, Lạc Hóa, Cùng với 8 huyện là huyện Vĩnh Bình, huyện Vĩnh Trị, huyện Bảo Hựu, huyện Tân Minh, huyện Bảo An, huyện Duy Minh[10], huyện Tuân Nghĩa, huyện Trà Vinh, đồng thời Quần Đảo Côn Lôn (Côn Đảo) cũng thuộc sự quản hạt của tỉnh Vĩnh Long.

Ngày 6 tháng 8 năm 1867, hạt thanh tra Định Viễn đổi thành hạt thanh tra Vĩnh Long.

Từ ngày 5 tháng 1 năm 1876, hạt thanh tra Vĩnh Long được đổi thành hạt tham biện Vĩnh Long[11], có 14 tổng.

Ngày 12 tháng 5 năm 1879, giải thể tổng Vĩnh Trung, nhập các làng vào tổng Bình Long.

Ngày 1 tháng 1 năm 1900, hạt tham biện Vĩnh Long được đổi thành tỉnh Vĩnh Long.

Ngày 25 tháng 1 năm 1908, địa bàn tỉnh Vĩnh Long được chia thành 5 quận là Long Châu, Chợ Lách, Cái Nhum, Vũng Liêm, Ba Kè.

Ngày 9 tháng 2 năm 1913, tỉnh Vĩnh Long nhận thêm địa bàn tỉnh Sa Đéc giải thể.

Ngày 1 tháng 12 năm 1913, lập thêm 2 quận Cao Lãnh, Sa Đéc.

Ngày 1 tháng 4 năm 1916, lập quận Lai Vung.

Ngày 29 tháng 6 năm 1916, đổi tên quận Ba Kè thành quận Chợ Mới.

Ngày 9 tháng 2 năm 1917, địa bàn tỉnh Vĩnh Long được sắp xếp lại, gồm 7 quận gồm có Châu Thành, Chợ Lách, Vũng Liêm, Chợ Mới, Sa Đéc, Cao Lãnh, Lai Vung.

Ngày 7 tháng 11 năm 1917, quận Chợ Mới được đổi thành quận Tam Bình.

Ngày 29 tháng 2 năm 1924, tách 3 quận Sa Đéc, Lai Vung, Cao Lãnh ra khỏi tỉnh Vĩnh Long để lập lại tỉnh Sa Đéc, tỉnh Vĩnh Long lúc này còn 4 quận.

Ngày 11 tháng 8 năm 1942, tỉnh Vĩnh Long còn 3 quận là Châu Thành, Tam Bình, Vũng Liêm.

Trước năm 1948, hai huyện Cầu Kè, Trà Ôn thuộc tỉnh Cần Thơ, từ năm 1948 đến năm 1950, hai huyện này thuộc tỉnh Vĩnh Long. Từ năm 1951 đến năm 1954, thuộc tỉnh Vĩnh Trà (Chính quyền Cách Mạng).

Từ năm 1954 đến năm 1971, Trà Ôn thuộc huyện Cầu Kè tỉnh Trà Vinh.

Thời kỳ 1971 đến năm 1975 huyện Trà Ôn thuộc tỉnh Vĩnh Long.

Sang thời Việt Nam Cộng hòa, chính quyền Đệ Nhất Cộng hòa chia tỉnh Vĩnh Long[12] làm 6 quận, 22 tổng, 81 xã (Nghị định số 308-BNV/NC/NĐ của Bộ trưởng Bộ Nội vụ ngày 8 tháng 10 năm 1957): Các quận là Châu Thành, Chợ Lách, Tam Bình, Bình Minh, Sa Đéc.

Ngày 10 tháng 3 năm 1961, quận Cái Nhum được tái lập và đến ngày 31 tháng 5 năm 1961 thì đổi tên thành quận Minh Đức.

Ngày 11 tháng 7 năm 1962, 2 quận là Đức Tôn, Đức Thành được thành lập.

Ngày 24 tháng 9 năm 1966, 4 quận gồm Lấp Vò, Sa Đéc, Đức Tôn, Đức Thành được tách ra để tái lập tỉnh Sa Đéc.

Ngày 14 tháng 1 năm 1967, tỉnh Vĩnh Long nhận thêm quận Trà Ôn, Vũng Liêm từ tỉnh Vĩnh Bình.

Đến ngày 2 tháng 8 năm 1969, Theo Nghị định số 856-NĐ/NV của Thủ tướng Việt Nam Cộng hòa, thì Vĩnh Long có 7 quận, 18 tổng, 65 xã. Các quận là Châu Thành - Vĩnh Long, Chợ Lách, Tam Bình, Bình Minh, Minh Đức, Trà Ôn, Vũng Liêm.

Đầu năm 1976, Vĩnh Long đã sáp nhập với Trà Vinh thành tỉnh Cửu Long.

Nhưng đến ngày 26 tháng 12 năm 1991 lại tách ra thành hai tỉnh riêng như cũ. Khi tách ra, tỉnh Vĩnh Long, gồm thị xã Vĩnh Long và 5 huyện: Bình Minh, Long Hồ, Tam Bình, Trà Ôn, Vũng Liêm.

Ngày 13 tháng 2 năm 1992, tái lập huyện Mang Thít trên cơ sở điều chỉnh một phần diện tích tự nhiên và nhân khẩu của huyện Long Hồ.

Ngày 31 tháng 7 năm 2007, Chính phủ Việt Nam ban hành Nghị định số 125/2007/NĐ-CP, thành lập huyện Bình Tân trên cơ sở tách 11 xã phía bắc của huyện Bình Minh, huyện lị đặt tại xã Tân Quới[13].

Ngày 10 tháng 4 năm 2009, Chính phủ Việt Nam ban hành Nghị định số 16/NĐ-CP, về việc thành lập thành phố Vĩnh Long trực thuộc tỉnh Vĩnh Long, trên cơ sở toàn bộ diện tích tự nhiên, dân số và các đơn vị hành chính trực thuộc của thị xã Vĩnh Long.

Ngày 28 tháng 12 năm 2012, Chính phủ ban hành Nghị quyết 89/NQ-CP thành lập thị xã Bình Minh trên cơ sở toàn bộ diện tích tự nhiên và dân số của huyện Bình Minh.[14]

Tỉnh Vĩnh Long có 8 đơn vị hành chính cấp huyện, gồm thành phố Vĩnh Long, thị xã Bình Minh và các huyện: Bình Tân, Long Hồ, Mang Thít, Tam Bình, Trà Ôn, Vũng Liêm.