1946年10月，綏寧省改設(shè)為牡丹江專區(qū)，直屬于東北行政委員會。同年11月，哈爾濱市改稱特別市。1947年2月至9月，黑龍江、嫩江2省曾合并為黑龍江嫩江聯(lián)合省，簡稱黑嫩省，省會齊齊哈爾。同年8月，牡丹江專區(qū)撤銷，設(shè)立牡丹江省，1947年7月該省撤銷，所轄區(qū)域分別并入合江、松江2省。

1949年5月，嫩江省與黑龍江省合并成立新的黑龍江省，省會齊齊哈爾。合江省與松江省合并成立新的松江省，省會哈爾濱。同時(shí)，將哈爾濱市改為松江省轄市。黑龍江、松江兩省共轄5市（哈爾濱市、齊齊哈爾、佳木斯、牡丹江、興山），71縣，2礦區(qū)（雞西、雙鴨山），2旗。解放戰(zhàn)爭時(shí)期，在黑龍江省境內(nèi)曾設(shè)立專區(qū)一級的行政區(qū)域，除黑河專區(qū)外，存在時(shí)間均不長。

1949年中華人民共和國成立后，實(shí)行省、市（地）、縣3級體制。黑龍江地區(qū)在中華人民共和國建國之初仍設(shè)松江、黑龍江兩省，所轄市（地）、縣（旗）不變。1950年10月，黑龍江省省會齊齊哈爾市設(shè)立了市轄區(qū)行政建置。松江省省會哈爾濱市也開始設(shè)立相當(dāng)于縣一級的市轄區(qū)，兩省共有14個(gè)市轄區(qū)。1953年8月，哈爾濱市改為中央直轄市，由東北行政委員會代管。

1954年8月，松江省建制撤銷與黑龍江省合并為新的黑龍江省，省會由齊齊哈爾市遷往哈爾濱市，哈爾濱市改為黑龍江省省轄市，為黑龍江省省會。同時(shí)，將原黑龍江省所轄白城地區(qū)的7縣劃歸吉林省管轄。此后，黑龍江省的行政區(qū)域再沒有大的變化。合省后的黑龍江省轄98個(gè)縣級以上行政建置單位，其中哈爾濱、齊齊哈爾、牡丹江市、佳木斯、鶴崗5市，黑河、嫩江、合江3專區(qū)，66縣、旗，2個(gè)兼有行政職能的縣級礦區(qū)（雞西、雙鴨山），22個(gè)市轄區(qū)。