元朝虽然建立了行省制度，但各方面的问题也很多。首先，区划不合理，造成了管理难度很大。第二，地方机构的设立非常粗犷，到了元朝后期，这一问题更加明显。1368年，朱元璋建立明朝以后，在元朝行省的基础上进一步调整。明成祖朱棣迁都以后，明朝形成了南北直隶与13个省的区划格局，当时，为了抵御北方草原骑兵南下。
明朝撤销了甘肃省，并入了陕西省。因此，明朝统治时期的陕西省，其实相当于两个省。我国很多省份的区划，都是在明朝统治时期完成的，例如广东省、贵州省等等。当时，延安市的前身延安府，一口气下辖了3个散州和16个县。这是因为延安周边的地形复杂，很难人为的调整。17世纪中期，清朝逐步确立了自己的统治。
根据自己的需要，清朝对行省进一步调整。最终，形成了内陆18个省的区划，甘肃省重新设立，湖北省、湖南省等省份设立。在清朝统治时期，延安府下辖的地区，调整为10个县，分别是：肤施县、安塞县、甘泉县、安定县、保安县、宜川县、延川县、延长县、定边县、靖边县。其实，从这些县的名字，不难看出延安的地质结构和重要性。
1912年，清朝灭亡以后，我国进入了军阀混战的局面，各地经济遭到了严重的破坏。一转眼到了建国的初期，我国进入了战后重建、恢复生产、经济建设的阶段，一系列重要项目也陆续展开。当时，陕西省内设立了一系列的专区，例如延安专区、榆林专区、绥德专区等等。
其中，延安专区下辖总计12个县。1956年，绥德专区撤销以后，部分县划入了延安专区，延安专区下辖了14 个县。到了60年代末期，全国所有的专区都更名为地区，延安专区更名为延安地区，至于区县数量没有变化。进入80年代以后，我国各地经济持续高速发展。为了适应时代的需要，我国很多省份下辖的地区，陆续改为了地级市。
1983年，咸阳市等地级市陆续设立。与此同时，延安地区下辖的宜君县，划入了铜川市管理。到了90年代，随着延安地区的不断发展，1996年，延安地区被撤销，设立了延安地级市。进入21世纪以后，延安市的城区面积逐步扩大，人口总数逐步增加。后来，安塞县被撤销，更名为安塞区。随着子长县的发展，子长县被更改为子长县级市。
截至这个时候，延安市形成了2个区、1个县级市和10个县的区划格局，总计13个区县。延安市的下辖区县数量多，这是由延安周边的复杂地质结构决定的，根本无法像平原地带那样划分。
