1949年3月，山东省人民政府成立，省会济南市，辖济南市（1929年成立）、青岛市（1929年）、徐州市（1938年5月19日设伪徐州市）、潍坊市（1948年4月29日）、渤海行政区（含垦利专区、清河专区、泺北专区、沧南专区）、胶东行政区（含东海专区、北海专区、西海专区、南海专区、滨北专区）、鲁中南行政区（含泰山专区、沂蒙专区、尼山专区、台枣专区、滨海专区、泰西专区）、昌潍专区、聊城专区、菏泽专区、湖西专区、淄博工矿特区。
1949年8月，聊城专区、菏泽专区、湖西专区划归平原省（新设）。1950年5月，一、撤销渤海行政区、胶东行政区、鲁中南行政区及所属15个专区和淄博工矿特区，设立德州专区、惠民专区、淄博专区、莱阳专区、文登专区、胶州专区、沂水专区、临沂专区、滕县专区、泰安专区。
二、潍坊市并入昌 潍专区潍县。1950年9月，文登专区烟台县级市升为地级市。1952年10月，德州专区吴桥县、东光县、南皮县、盐山县、庆云县、宁津县划归河北省沧县专区。河北省衡水专区恩县、武城县、夏津县划归德州专区。1952年11月，一、徐州市，滕县专区丰县、沛县、华山县、铜北县，临沂专区新海连市、赣榆县、邳县、东海县划归江苏省。
二、撤销平原省。聊城专区、菏泽专区、湖西专区划入山东省。湖西专区并入菏泽专区。1952年底，山东省辖济南市、青岛市、烟台市、昌潍专区、德州专区、惠民专区、淄博专区、莱阳专区、文登专区、胶州专区、沂水专区、临沂专区、滕县专区、泰安专区、聊城专区、菏泽专区。1953年7月，一、撤销淄博专区，辖区划归淄博工矿区（新设）、惠民专区、泰安专区、昌潍专区。撤销沂水专区，辖区划归胶州专区、临沂专区。
二、滕县专区更名为济宁专区。
三、滕县专区平邑县划归临沂专区。泰安专区汶上县划归济宁专区。1954年12月，撤销淄博工矿区，辖区划归淄博市（新设）、昌潍专区。1956年2月，一、文登专区并入莱阳专区。
二、撤销胶州专区，辖区划归昌潍专区、莱阳专区、临沂专区。撤销德州专区，辖区划归聊城专区、惠民专区。1956年底，山东省辖济南市、青岛市、烟台市、淄博市、昌潍专区、惠民专区、莱阳专区、临沂专区、济宁专区、泰安专区、聊城专区、菏泽专区。1958年12月，一、撤销泰安专区，辖区划归济南市、聊城专区。
二、菏泽专区并入济宁专区。
三、莱阳专区更名为烟台专区，即墨县划归青岛市，烟台市改属烟台专区辖市。
四、惠民专区更名为淄博专区。淄博市改属淄博专区辖市。惠民专区商河县、临邑县、乐陵县、济阳县划归聊城专区。
五、昌潍专区胶县、胶南县划归青岛市。1958年底，山东省辖济南市、青岛市、昌潍专区、淄博专区、烟台专区、临沂专区、济宁专区、聊城专区。1959年7月，以济宁专区部分设立菏泽专区。1960年4月，聊城专区肥城县划归济南市，乐陵县、临邑县划归淄博专区。济南市平阴县划归菏泽专区。1961年5月，青岛市即墨县划归烟台专区，胶县、胶南县划归昌潍专区。1961年6月，淄博专区更名为惠民专区。1961年7月，以济南市部分设立泰安专区。1961年9月，一、淄博市改由省直辖，枣庄市改由省直辖。
二、以聊城专区、淄博专区各一部分设立德州专区。1965年3月，聊城专区馆陶县划归河北省。河北省沧州专区宁津县、庆云县划归山东省德州专区。1967年，各专区更名为地区。1978年11月，泰安地区章丘县、长清县划归济南市，烟台地区即墨县、昌潍地区胶县、胶南县划归青岛市，济宁地区滕县划归枣庄市。1981年5月，昌潍地区更名为潍坊地区。1982年11月，以惠民地区部分设立东营市。1983年8月，一、济宁地区改设济宁市。潍坊地区改设潍坊市。烟台地区改设烟台市。
二、济宁地区汶上县、泗水县划归泰安地区。潍坊地区平度县、烟台地区莱西县划归青岛市。惠民地区桓台县划归淄博市，广饶县划归东营市。1983年底，山东省辖济南市、青岛市、淄博市、枣庄市、东营市、济宁市、潍坊市、烟台市、惠民地区、临沂地区、聊城地区、菏泽地区、泰安地区、德州地区。1985年3月，撤销泰安地区，辖区划归泰安市（新设）、济宁市、济南市。1987年6月，以烟台市部分设立威海市。1989年6月，临沂地区日照县级市升为地级市。1989年12月，德州地区济阳县、商河县划归济南市，惠民地区高青县、临沂地区沂源县划归淄博市，菏泽地区梁山县划归济宁市。1992年2月，惠民地区更名为滨州地区。1992年11月，泰安市莱芜县级市升为地级市。1992年12月，潍坊市五莲县、临沂地区莒县划归日照市。1994年12月，临沂地区改设临沂市，德州地区改设德州市。1997年8月，聊城地区改设聊城市。
2000年6月，滨州地区改设滨州市，菏泽地区改设菏泽市。
2017年底，山东省辖济南市、青岛市、淄博市、枣庄市、东营市、济宁市、潍坊市、烟台市、泰安市、威海市、日照市、莱芜市、临沂市、德州市、聊城市、滨州市、菏泽市。
