1954年6月30日，政务院批准：缅宁专区更名为临沧专区，将缅宁县更名为临沧县。1954年云南省人民政府报告备案：顺宁县更名为凤庆县。临沧专区辖5县，专区驻临沧县。同年创办双江、勐撒、勐底3个军垦农场，7月转归地方领导。1955年3月22日，政务院批准：撤销耿马县，设立耿马傣族佤族自治县（10月16日成立）。临沧专区辖4县、1自治县。1956年11月16日，国务院全体会议第40次会议决定：原由大理专员公署代省领导的云县、凤庆2县，改由临沧专员公署领导（6月30日云南省委批准，8月1日正式移交）。临沧专区辖6县、1自治县。1957年人民公社化以后，临沧专区有68个公社87乡2镇，相当于乡的行政区15个。
1958年9月24日，国务院全体会议第80次会议决定：撤销沧源县。设立沧源佧佤族自治县，自治县的行政区域为原沧源县的行政区域。1958年12月29日，双江县与临沧县合并为临双县。1959年2月，云县、凤庆县合并为云凤县；10月撤销云凤县，恢复凤庆、云县建制。同年12月，临双县分设为临沧、双江两县。1963年9月13日，国务院批准：沧源佧佤族自治县改名为沧源佤族自治县（1964年2月28日正式成立）；耿马傣族佧佤族自治县改名为耿马傣族佤族自治县。1963年9月14日国务院全体会议第135次会议决定：设立永德县，以镇康县的内地5个区、63个人民公社的行政区域为永德县的行政区域，永德县驻地德党镇；将镇康县迁驻凤尾坝。临沧专区辖6县、2自治县。
1970年临沧专区改称临沧地区，地区驻临沧县。辖临沧、永德（驻德党镇）、云县（驻云城镇）、凤庆（驻凤山镇）、双江（驻勐勐）、镇康等6县及沧源佤族自治县、耿马傣族佤族自治县2自治县。1996年，临沧地区面积24469平方千米，人口约207.1万人，行政公署驻临沧县。辖临沧、云县、凤庆、永德、镇康5县及双江拉祜族佤族布朗族傣族、耿马傣族佤族、6沧源佤族3个自治县。
2000年第五次人口普查，临沧地区常住总人口2332570人，其中：临沧县285163人，凤庆县426943人，云县416507人，永德县339918人，镇康县182258人，双江自治县165982人，耿马傣族佤族自治县313220人，沧源佤族自治县202579人。
2003年12月26日，国务院批准（国函[2003]136号）撤销临沧地区，设立地级临沧市：（1）撤销临沧地区和临沧县，设立地级临沧市。市人民政府驻新设立的临翔区凤翔镇南屏西路。（2）临沧市设立临翔区，以原临沧县的行政区域为临翔区的行政区域。区人民政府驻凤翔镇南塘街。（3）临沧市辖原临沧地区的凤庆县、云县、永德县、镇康县、双江拉祜族佤族布朗族傣族自治县、耿马傣族佤族自治县、沧源佤族自治县和新设立的临翔区。
2005年8月16日，云南省人民政府以《云南省人民政府关于调整临翔区等七县区部分乡镇行政区划的批复》（云政复[2005]56号文件）批准临沧市的乡镇行政区划调整方案：撤销临翔区那招乡，其行政区域并入博尚镇，博尚镇政府驻地不变；撤销临翔区凤翔镇和忙畔乡，分别改设凤翔和忙畔街道办事处。撤销永德县明朗乡，其行政区域并入德党镇，德党镇政府驻地不变。撤销耿马县福荣拉祜族傈僳族乡和河外乡，其行政区域并入孟定镇，孟定镇政府驻地不变。撤销镇康县军弄乡，其行政区域并入南伞镇，南伞镇政府驻地不变。撤销沧源县团结乡，其行政区域并入岩帅镇，岩帅镇政府驻地不变。撤销凤庆县永新彝族乡，其行政区域并入鲁史镇，鲁史镇政府驻地不变；撤销凤庆县德思里彝族佤族乡，其行政区域并入勐佑镇，勐佑镇政府驻地不变。撤销云县头道水乡，其行政区域并入爱华镇，爱华镇政府驻地不变；撤销云县糯洒彝族傣族乡，其行政区域并入涌宝镇，涌宝镇政府驻地不变。撤销双江县贺六乡，其行政区域并入勐勐镇管辖，镇政府驻原勐勐镇政府驻地。此次行政区划调整，共涉及全市七县一区，21个乡镇。撤销11个人口、规模较小的乡镇并入相邻人口、规模适中、经济相对发达的10个中心乡镇。通过调整，全市乡镇总数将由原来的89个减少到77个（含2004年省政府已批复的永德县勐汞乡并入德党镇），减幅为13.5%。整个撤并工作于年底结束。
2006年，全市辖2个街道、32个镇、30个乡、13个民族乡；28个居委会、898个村委会。
2010年第六次人口普查，常住总人口2429497人，其中：临翔区323708人，凤庆县458322人，云县449460人，永德县369702人，镇康县176356人，双江拉祜族佤族布朗族傣族自治县176549人，耿马傣族佤族自治县296302人，沧源佤族自治县179098人。