1958年，在浙江省新一轮的区划调整中，温州地级市被降级，并入了温州专区管理。1958年12月，台州专区第二次被撤销，原本下辖的临海县、仙居县、黄岩县、温岭县，重新划入了温州专区管理。在五六十年代，我国的交通、通讯水平有限，下辖的县太多，在管理上非常困难。1962年4月，台州专区再次组建，划入温州专区的临海县、仙居县、黄岩县、温岭县，又一次还给了台州专区。1963年，丽水专区重新组建。
温州专区下辖的青田县、丽水县、云和县、龙泉县，划入了丽水专区管理。历经这一轮区划调整以后，温州专区的区划调整为8个县，并且基本稳定下来。60年代末期，全国所有的专区更名为地区以后，温州专区更名为温州地区，管辖范围基本上不变。70年代末期，我国经济进入了持续高速发展阶段，为了适应经济发展，我国各省下辖的各个地区，陆续进行了区划调整。
同时，各个地级市陆续组建。作为东南沿海省份，浙江省的反应非常快。1980年，温州地级市再次组建，并且设立了东城区、南城区、西城区。1981年，温州地区被撤销，下辖的8个县划入了温州地级市管理。同时，温州市主城区的区划，再次进行了调整。1981年，温州市在平阳县部分乡镇的基础上，组建了苍南县。在温州市郊区的基础上，组建了瓯海县。
1983年，温州市的主城区调整为2个区，分别是：鹿城区、龙湾区，再加上外围的永嘉县、平阳县、苍南县、文成县、泰顺县、洞头县、瓯海县、瑞安县、乐清县等9个县，合计11个区县。随着温州市各地的经济发展，1987年，瑞安县被撤销，组建了瑞安县级市。进入90年代以后，鉴于发展港口贸易的需要，瓯海县被撤销，组建了瓯海区。
1993年，乐清县被撤销，组建了乐清县级市。进入21世纪以后，随着温州市的持续发展，城区人口进一步增加，城区面积进一步扩大。2015年，洞头县被撤销，组建了洞头区。2019年，鉴于龙港镇的重要地位和潜在价值，龙港镇被提升为龙港县级市。截至此时，温州市4个区、3个县级市、4个县的区划，已经彻底形成，总计12个区县。
出于发展经济的需要，进入21世纪以后，温州市陆续组建了高新区、经开区、温州湾新区等好几个新区。不过，这几个新区的情况特殊，属于功能区，一般不会计算在内。
