民国34年（1945）8月15日，日本投降，即日绥西国民党军队傅作义等彻夜开会，决定派孙兰峰为先遣司令、董其武留后迅速东进。17日，傅作义部队从伪军手中正式接管包头。随后，国民党军队继续向东进犯共产党八路军领导的解放区，并于翌年9月攻占绥蒙政府管辖的解放区绥东四旗。8月22日，国民党绥远省政府从陕坝迁回归绥，撤销伪蒙政权所设“巴彦塔拉盟”，恢复抗战前绥远省地方建制。9月20日，恢复包头县原名，但仍保留包头市建制；市县并存，隶属于绥远省。

1949年9月19日，包头和平解放。10月1日，中华人民共和国成立。包头市县有8万人口。1950年2月10日，党中央人民政府政务院任命郑天翔为包头市市长。2月13日，包头市人民政府成立，为绥远省直辖市。包头县人民政府相继成立。9月，包头市设一、二、三区（城郊）公所。