1908年，出于加强对东北地区管理的需要，清朝把三大将军辖地，改为了东北三省，组建了奉天省、吉林省、黑龙江省。此时，出现了一个非常有意思的情况，奉天省和奉天府并立。奉天省被称为“大奉天，”奉天府被称为“小奉天。”清朝灭亡之前，东北地区的总人口已经超过了2000万。1912年，已经统治了200多年的清朝灭亡，我国进入了军阀混战的阶段。
当时，东北地区在奉系军阀的控制之下。奉指的就是奉天省，这样的情况持续到了1928年。1928年，奉天省更名为辽宁省，奉天市更名为沈阳市。此时，辽宁省、沈阳市已经形成。1931年9月，日本军队发动了九一八事变。在半年多时间内，日本军队逐步占领了东北全境，并且扶持了伪政权。
为了加强对东北地区的控制，日本军队拆分了东北地区原有的区划，先后组建了东北14省、东北19省。在这一时期，沈阳市再次被更名为奉天市。1945年，日本战败投降以后，当时的政权重新调整了东北地区的区划，把东北19个省合并压缩为东北9省。东北9省的区划格局，持续了4年多时间。至于奉天市，第二次调整为沈阳市。
辽沈战役结束以后，东北地区大局已定。1949年，我国调整了东北地区的区划，东北地区形成了6个省的区划，分别是：松江省、黑龙江省、吉林省、辽东省、辽西省、热河省。建国初期，鉴于沈阳市的重要地位，沈阳市被临时提升为直辖市，成为了建国初期10多个直辖市之一。进入50年代以后，随着大规模战争的结束，我国进入了战后重建、恢复生产、发展建设的阶段。
过分复杂的区划，并不利于经济建设。尤其是东北地区，我国156个重要项目中，50多个项目落户在东北各地，工业地位非常重要。其中，5个项目设立在沈阳，例如沈阳电缆厂、沈阳市机械修理厂等等。过于复杂的区划，不利于经济建设。1954年，东北地区的区划进行了重新调整。辽东省、辽西省被撤销，重新合并为辽宁省。
与此同时，沈阳市被降级，重新成为了辽宁省的省会城市。从沈州、沈阳路、沈阳中卫，到盛京、奉天府，再到现在的沈阳市。沈阳市见证了我国东北地区的沧桑巨变，也逐步崛起成为东北地区综合实力强劲的城市。
