民国初建，省军政首长称都督，都督由布政使担任，军政一体。省府设政务、财政两厅，政务厅下设总务、财政、教育、实业四科。1913 年，军政分治，布政使改称民政长，为全省最高行政长官，由都督兼任。1918年，省府下设政务、财政、教育、实业四厅。之后，省军事长官先后有将军、督军的称谓，最高行政长官先后有巡按使、省长之称谓。一直到1927年，国民军时期，建立了甘肃省政府，省府行政变革才算告一段落。
省以下行政建制，从1913 年开始，废除清代的府、州、厅建制，一律改为县。在省府和县之间，保留了道的建制，形成了省辖道、道辖县的三级行政建制。道设观察使，称道尹。调整以后共有7 道，分别是：兰山道、陇南道、陇东道、河西道、边关道、朔方道、海东道。1914 年，又变更各道名称，改称兰山道、渭川道（原陇南道）、泾源道（原陇东道）、甘凉道（原河西道）、安肃道（原边关道）、宁夏道（原朔方道）、西宁道（原海东道）。
道下设县。兰山道（治皋兰）辖15县，渭川道（治天水）辖14县，泾源道（治平凉）辖17县，甘凉道（治武威）辖9县，安肃道（治酒泉）辖7县，宁夏道（治宁夏）辖8县，西宁道（治西宁）辖7县。共77县。
1927年，新增夏河县、噔口县，县级建制增至79个。
在民族地区设立宁夏护军使（代中央政府管辖河套西内蒙古阿拉善旗、额济纳土尔扈特旗），宁海镇守使和蒙番宣慰使（管辖青海蒙藏各部族）。(www.xing528.com)
1927 年6 月，国民党开封政治分会决定组建新的甘肃省政府，政府行政长官称主席。省政府职能进一步健全，设财政、民政、教育、实业、司法五厅。之后，甘肃省政府决定：废除道一级行政建制，设行政区，道尹为行政长。县公署改为县政府，县知事为县长。实行省县两级行政建制。县级行政进一步健全，县政府下设财政、建设、教育、公安四局。县下设区、乡（镇）等。
全省划分为兰山区（驻省会皋兰县）、泾原区、渭川区、宁夏区、西宁区、安肃区（甘凉区并入）等6 个行政区。1929 年1 月，甘肃分治三省后，甘肃省设兰山、渭川（驻天水县）、泾源（驻平凉县）、安肃（驻酒泉县）4个行政区。
1926年，在少数民族地区设置了拉卜楞设治局（后撤改为夏河县）、康乐设治局、洮西设治局、卓尼设治局、肃北设治局。此为在少数民族地区尝试建立行政建制的开始。
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