民國六○年代末期，高雄人口總數已達百萬之眾，故高雄市府依法向省府提出升格申請，終在民國68年(1979)7月，高雄正式成為台灣第二個直轄市，分為十區：除前鎮、前金、新興、苓雅、三民、鹽埕、旗津、鼓山、左營、楠梓外，同時將原屬高雄縣的小港鄉歸屬高雄市，改為小港區。同時也將原屬海南特別行政區的東沙島與南沙太平島劃歸高雄市代管。而台灣省在劃出高雄市後，僅轄十六縣與三省轄市。北高二市均升格後，民國71年(1982)行政區劃有再一次的變動，7月，新竹、嘉義二縣轄市升格為省轄市；另將原屬新竹縣的香山鄉，劃歸新竹市，改為香山區。台灣省在維持十六個縣外，再增加至五個省轄市(基隆、新竹、台中、嘉義、台南)，這樣的行政區劃，到1990年代才因為政治大環境的變遷而再作調整。