Thời kỳ Nhà nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa, tỉnh Bắc Ninh đặt dưới sự quản lý của ủy ban hành chính Bắc Bộ, rồi ủy ban hành chính Liên khu I, Liên khu Việt Bắc. Để thuận lợi cho việc chỉ đạo, quản lý, Quốc hội, Chính phủ đã quyết định điều chỉnh địa giới các huyện, xã của tỉnh Bắc Ninh như sau: Tháng 8 năm 1950, huyện Gia Lương ra đời trên cơ sở hợp nhất Gia Bình và Lang Tài; huyện Quế Võ ra đời tháng 10 năm 1962, trên cơ sở hợp nhất Quế Dương và Võ Giàng; huyện Tiên Sơn ra đời tháng 3 năm 1963, sau khi Tiên Du, Từ Sơn đã chuyển một số xã sang Gia Lâm và Đông Anh; chuyển xã Đông Thọ, xã Văn Môn sang Yên Phong, nhận của Yên Phong hai xã Tương Giang và Phú Lâm và từ Quế Võ xã Khắc Niệm, xã Võ Cường. Tháng 4 năm 1961, huyện Gia Lâm cùng một số xã của các huyện Thuận Thành, Tiên Du, Từ Sơn thuộc tỉnh Bắc Ninh được chuyển giao về Hà Nội.

Ngày 27 tháng 10 năm 1962, Quốc hội khóa II ra Nghị quyết hợp nhất hai tỉnh Bắc Ninh- Bắc Giang thành tỉnh Hà Bắc, với 14 huyện, 2 thị xã. Ngày 1 tháng 4 năm 1963, đơn vị hành chính mới chính thức đi vào làm việc.

Sau 1/3 thế kỷ hợp nhất, kỳ họp thứ 10, Quốc hội khóa IX, ngày 6 tháng 11 năm 1996 đã ra Quyết định phê chuẩn việc tái lập hai tỉnh Bắc Ninh và Bắc Giang. Ngày 1 tháng 1 năm 1997, tỉnh Bắc Ninh chính thức hoạt động theo đơn vị hành chính mới. Thị xã Bắc Ninh trở thành thị xã tỉnh lỵ. Khi đó, tỉnh Bắc Ninh có diện tích tự nhiên gần 822,7km2 với 1 thị xã, 5 huyện, có 123 xã, phường, thị trấn; dân số 925.997 người, là tỉnh có mật độ dân số cao (1.163 người/km2).

Ngày 1 tháng 1 năm 1997, tỉnh Bắc Ninh chính thức được tái lập theo Nghị quyết của Quốc hội khoá IX, kỳ họp thứ 10 (ngày 06 tháng 11 năm 1996). Khi tách ra, tỉnh Bắc Ninh có 6 đơn vị hành chính gồm: thị xã Bắc Ninh (tỉnh lị) và 5 huyện: Gia Lương, Quế Võ, Thuận Thành, Tiên Sơn, Yên Phong.

Ngày 9 tháng 8 năm 1999, chia huyện Tiên Sơn thành 2 huyện: Tiên Du và Từ Sơn; chia huyện Gia Lương thành 2 huyện: Gia Bình và Lương Tài.

Ngày 26 tháng 1 năm 2006, chuyển thị xã Bắc Ninh thành thành phố Bắc Ninh.

Ngày 24 tháng 9 năm 2008, chuyển huyện Từ Sơn thành thị xã Từ Sơn.

Ngày 22-9-2021, Ủy ban Thường vụ Quốc hội có Nghị quyết số 387 về việc thành lập thành phố Từ Sơn thuộc tỉnh Bắc Ninh.

Hiện nay, tỉnh Bắc Ninh có 2 thành phố và 6 huyện.

Thời gian và thay đổi địa giới hành chính tuy đã làm cho diện mạo của tỉnh Bắc Ninh có những thay đổi, nhưng mảnh đất ngàn năm văn hiến, địa linh nhân kiệt, giàu truyền thống văn hóa, truyền thống yêu nước và cách mạng vẫn trường tồn và phát triển.