1964年12月，通辽县建制恢复，与原通辽市分开。1965年10月，呼伦贝尔盟（今呼伦贝尔市）的科尔沁右翼中旗划归哲里木盟（今通辽市）。1969年7月，通辽市和通辽县随哲里木盟划归吉林省管辖。1979年7月，通辽市和通辽县划回中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站仍归哲里木盟管辖。1980年7月，科尔沁右翼中旗划归兴安盟管辖。1985年11月，霍林郭勒市成立。1986年7月，通辽县建制撤销，并入通辽市。

1999年1月13日，国务院国做出《关于同意中共内蒙古自治区委党史和地方志研究室网站撤销哲里木盟设立地级通辽市的批复》。批复决定：同意撤销哲里木盟和县级通辽市，设立地级通辽市，市人民政府驻新设立的科尔沁区；通辽市设立科尔沁区，以县级通辽市的行政区域为科尔沁区的行政区域，区人民政府驻科尔沁大街102号；通辽市辖原哲里木盟的科尔沁左翼后旗、科尔沁左翼中旗、库伦旗、奈曼旗、扎鲁特旗、开鲁县和新设立的科尔沁区。1999年，通辽市辖1个区，1个县级市，1个县，5个旗。

2001年，辖1个区、1个县级市、1个县、5个旗、1个经济技术开发区。

截至2019年，通辽市辖1个区、1个县级市、1个县、5个旗、1个经济技术开发区。