Khi hợp nhất, tỉnh Vĩnh Phú ban đầu có tỉnh lỵ là thành phố Việt Trì, 3 thị xã: thị xã Phú Thọ, Phúc Yên, Vĩnh Yên và 18 huyện: Bình Xuyên, Cẩm Khê, Đa Phúc, Đoan Hùng, Hạ Hòa, Kim Anh, Lâm Thao, Lập Thạch, Phù Ninh, Tam Dương, Tam Nông, Thanh Ba, Thanh Sơn, Thanh Thủy, Vĩnh Tường, Yên Lạc, Yên Lãng, Yên Lập.

Ngày 26 tháng 6 năm 1976, thị xã Phúc Yên chuyển thành thị trấn thuộc huyện Yên Lãng.

Theo Quyết định số 178-CP[1] ngày 5-7-1977 của Hội đồng Chính phủ, hợp nhất các huyện sau đây:

• Huyện Tam Nông với huyện Thanh Thủy thành huyện Tam Thanh
• Huyện Vĩnh Tường với huyện Yên Lạc thành huyện Vĩnh Lạc
• Huyện Lập Thạch với huyện Tam Dương thành huyện Tam Đảo
• Huyện Yên Lập với huyện Cẩm Khê thành huyện Sông Thao (cộng thêm 10 xã: Hiền Lương, Quân Khê, Lâm Lợi, Xuân Áng, Chuế Lưu, Vô Tranh, Bằng Giã, Động Lâm, Văn Lang, Minh Côi của huyện Hạ Hòa)
• Huyện Lâm Thao với huyện Phù Ninh (trừ 7 xã: Liên Hoa, Phú Mỹ, Trạm Thản, Tiên Phú, Minh Phú, Chân Mộng, Vụ Quang nhập vào huyện Sông Lô) thành huyện Phong Châu
• Huyện Bình Xuyên với huyện Yên Lãng thành huyện Mê Linh (cộng thêm 4 xã: Văn Tiến, Nguyệt Đức, Minh Tân, Bình Định của huyện Yên Lạc, 2 xã Kim Hoa và Quang Minh của huyện Kim Anh)
• Hai huyện Đa Phúc và Kim Anh (trừ 2 xã Kim Hoa và Quang Minh nhập vào huyện Mê Linh), thị trấn Xuân Hòa (trực thuộc tỉnh) thành huyện Sóc Sơn
• Ba huyện Đoan Hùng, Thanh Ba, Hạ Hòa thành huyện Sông Lô (cộng thêm 7 xã: Liên Hoa, Phú Mỹ, Trạm Thản, Tiên Phú, Minh Phú, Chân Mộng, Vụ Quang của huyện Phù Ninh).

Ngày 29 tháng 12 năm 1978, huyện Mê Linh (trừ 14 xã, 1 thị trấn thuộc huyện Bình Xuyên cũ và 4 xã thuộc huyện Yên Lạc cũ) và huyện Sóc Sơn được sáp nhập vào Hà Nội[2].

Ngày 26 tháng 2 năm 1979, chia huyện Tam Đảo thành 2 huyện Tam Đảo và Lập Thạch[3]. Đồng thời, sáp nhập 14 xã, 1 thị trấn thuộc huyện Bình Xuyên cũ của huyện Mê Linh vào huyện Tam Đảo; sáp nhập 4 xã thuộc huyện Yên Lạc cũ của huyện Mê Linh vào huyện Vĩnh Lạc.

Năm 1980, tỉnh Vĩnh Phú có 1 thành phố Việt Trì (tỉnh lỵ), 2 thị xã Phú Thọ, Vĩnh Yên và 8 huyện Tam Đảo, Tam Thanh, Lập Thạch, Vĩnh Lạc, Sông Thao, Sông Lô, Phong Châu và Thanh Sơn.

Ngày 22 tháng 12 năm 1980, huyện Sông Thao tách thành 2 huyện Yên Lập và Sông Thao, tách huyện Sông Lô thành 2 huyện Đoan Hùng và Thanh Hòa[4].

Ngày 12 tháng 8 năm 1991, chuyển huyện Mê Linh thuộc thành phố Hà Nội về tỉnh Vĩnh Phú[5].

Ngày 7 tháng 10 năm 1995, chia lại huyện Thanh Hòa thành 2 huyện Thanh Ba và Hạ Hòa; chia lại huyện Vĩnh Lạc thành 2 huyện Vĩnh Tường và Yên Lạc[6].

Đến cuối năm 1995, tỉnh Vĩnh Phú có 16 đơn vị hành chính gồm: thành phố Việt Trì (tỉnh lị), 2 thị xã Phú Thọ, Vĩnh Yên và 13 huyện: Đoan Hùng, Hạ Hòa, Lập Thạch, Mê Linh, Phong Châu, Sông Thao, Tam Đảo, Tam Thanh, Thanh Ba, Thanh Sơn, Vĩnh Tường, Yên Lạc, Yên Lập.

Ngày 6 tháng 11 năm 1996, kỳ họp thứ 10 Quốc hội khóa IX ra nghị quyết chia tỉnh Vĩnh Phú để tái lập tỉnh Phú Thọ và tỉnh Vĩnh Phúc.

• Tỉnh Phú Thọ gồm thành phố Việt Trì (tỉnh lỵ), thị xã Phú Thọ và 8 huyện: Đoan Hùng, Hạ Hòa, Phong Châu, Sông Thao, Tam Thanh, Thanh Ba, Thanh Sơn, Yên Lập.
• Tỉnh Vĩnh Phúc gồm thị xã Vĩnh Yên và 5 huyện: Lập Thạch, Mê Linh, Tam Đảo, Vĩnh Tường, Yên Lạc.