中华人民共和国成立后,广州市的行政隶属关系和行政区划设置,有过几次较大的变动和调整。
1949年10月14日广州解放,广州市为中央直辖市。
1950年改为中南军政委员会领导。
1954年划归广东省领导,为省辖市。解放初期,广州市划分为28个区,其中城区20个(逢源、黄沙、西禅、长寿、沙面、陈塘、太平、惠福、靖海、小北、德宣、西山、东堤、汉民、前鉴、大东、东山、洪德、蒙圣、海幢)、水上区1个(珠江区)、郊区7个(南岸、沙河、芳村、石牌、新洲、沥滘、三元里)。
1950年调整行政区划设置,把28个区合并为16个区,其中城区8个(长寿、河南、惠福、永汉、太平、越秀、大东、荔湾)、水上区1个(珠江区)、郊区7个(南岸、沙河、芳村、石牌、新洲、沥滘、三元里)。
1951年10月,把郊区7个调整为4个(白云、芳村、西村、新滘)。
1952年9月,把原来8个城区合并为5个(东区、中区、西区、北区、河南区),仍保留珠江区。1953年5月,西村区撤销并入白云区。同年6月,黄埔区成立。
1956年6月,黄埔、白云、新滘3个区合并为广州市郊区。1958年12月,撤销珠江区,同年撤销广州市郊区;原属郊区的人和、太和、竹料、钟落潭等4个公社与花县合并设立广北县,划归广州市;原广州市郊区的三元里、鹤洞、江村、石井、沙河、新滘、黄埔、萝岗8个公社设立广州市近郊区。
1959年3月,撤销广北县,把花县划回佛山地区;恢复广州市郊区,原从广州市郊区划出的4个公社划回广州市郊区;同时,撤销广州市近郊区。
1960年4月,从佛山地区划出花县、从化县归属广州市。同年8月,撤销中区、郊区,设立越秀区、东山区、海珠区、荔湾区4个城区和黄埔区、芳村区、江村区3个郊区。
1961年,原属韶关地区的佛冈县划归广州市(1963年又划归韶关地区管辖)。
1962年5月,将黄埔区、芳村区、江村区3个郊区合并为1个郊区。
1973年,重新从郊区划出部分区域再设黄埔区。
1975年,把原属佛山地区的番禺县、惠阳地区的增城县和龙门县、韶关地区的新丰县划归广州市。
1983年,把韶关地区的清远县、佛冈县划归广州市。
1985年1月,从广州市郊区划出部分区域,设置天河区、芳村区。
1987年1月,把广州市郊区改称为白云区。1988年,广州市行政区划作出较大调整,1月7日,把龙门县划归惠州市管辖,新丰县划归韶关市管辖,清远县和佛冈县划归清远市管辖。
1992年5月,撤销番禺县,设立番禺市(县级),隶属广东省人民政府,由广州市代管。
1993年6月,撤销花县,设立花都市(县级),隶属广东省人民政府,由广州市代管。同年12月,撤销增城县,设立增城市(县级),隶属广东省人民政府,由广州市代管。
1994年3月,撤销从化县,设立从化市(县级),隶属广东省人民政府,由广州市代管。
2000年5月,分别撤销番禺市和花都市(县级),设立番禺区和花都区。
2005年4月,广州市行政区划作出重大调整,撤销东山区、芳村区,设立广州市南沙区、萝岗区。
2012年9月,番禺区的东涌镇、大岗镇、榄核镇划归广州市南沙区管辖。
2014年1月,国务院批准广州市部分行政区划调整:撤销黄埔区、萝岗区,设立新的黄埔区;撤销县级从化市,设立广州市从化区;撤销县级增城市,设立广州市增城区。行政区划调整后,广州市辖越秀、海珠、荔湾、天河、白云、黄埔、花都、番禺、南沙、从化、增城11个区。
2015年5月29日,增城举行撤市设区挂牌仪式。