Từ khi thực dõn Phỏp đặt chõn lờn đất Thanh Hoỏ, chỳng thực hiện chế độ quõn quản một thời gian khỏ dài. Cho đến mói ngày 26/9/1886 chế độ quõn
quản của thực dõn Phỏp mới được bói bỏ, để thay vào đú là chế độ cai trị bằng bộ mỏy hành chớnh, phỏp luật.
Cụng việc đầu tiờn được bố lũ thực dõn Phỏp gấp rỳt tiến hành là xõy dựng một hệ thống cỏc trụ sở cho cỏc cơ quan hành chớnh và quõn sự cấp tỉnh đúng trờn địa bàn tỉnh lỵ. Ở trong thành, Phỏp để lại cỏc cụng sở cho bộ mỏy cai trị của Nam triều sử dụng nằm trờn địa phận tổng Thọ Hạc. Cũn cỏc cơ quan hành chớnh và sự nghiệp mới được thiết lập dưới quyền điều hành của cụng sứ Phỏp thỡ đặt ở ngoài thành tỉnh trờn địa phận tổng Bố Đức bao gồm cỏc làng Cẩm Bào nội, Cốc Hạ, Phỳ Cốc, Đức Thọ Vạn.
Giữa hai khu vực quan Tõy và quan Nam đúng cú đường quốc lộ nối liền Nam - Bắc chạy qua làm ranh giới. Toà Sứ với dinh thự của Cụng sứ và Phú sứ được gấp rỳt xõy dựng để cú chỗ làm việc và nhà ở cho bọn Phỏp đứng đầu tỉnh.. Đồng thời một loạt cỏc cụng sở như Kho bạc, Lục lộ, Cảnh sỏt, Kiểm lõm, Nụng giang, Thỳ y, nhà Đoan, Dõy thộp... cũng lần lượt được xõy dựng. Chỉ cú toà Giỏm Binh và trại linh khố xanh được xõy dựng trong thành tỉnh, nằm ở gúc Tõy Bắc thành, đối diện với Nhà lao tỉnh (cũn được gọi là Nhà Pha), liền kề với cỏc cơ quan của Nam triều để tiện việc kiểm soỏt và kịp thời đối phú khi cần thiết.
Bờn cạnh cỏc cơ quan hành chớnh, quõn sự thỡ cỏc trường tiểu học và Nhà Thương của tỉnh cũng sớm được xõy dựng. Cỏc cơ quan hành chớnh, văn hoỏ, giỏo dục, y tế đều do người Phỏp nắm, về chuyờn mụn chịu sự chỉ đạo theo ngành dọc nhưng đều trực tiếp do viờn cụng sứ chủ tỉnh quản lý. Cụng sứ tỉnh chịu trỏch nhiệm trước viờn Khõm sứ đứng đầu xứ Trung Kỡ đúng tại Huế về mọi mặt trong tỉnh. Để cú mặt bằng xõy dựng, thực dõn Phỏp đó cho san lấp nhiều nơi đầm lầy, ao hồ trong khu vực. Vườn hoa tỉnh lỵ trước mặt toà cụng sứ đó được xõy dựng ngay trờn vị trớ một khu hồ lớn, cư dõn trong khu vực nội đụ và cỏc huyện phụ cận được huy động vào việc san lấp ao hồ, đào đắp đường sỏ, rónh thoỏt nước, xõy dựng nhà cửa. Một phần cụng tớnh vào việc trừ lao dịch, phu phen hàng năm theo quy định của Đạo Dụ từ đời
vua Thành Thỏi và bổ sung bởi Đạo Dụ của vua Duy Tõn vào năm 1915. Ngoài ra, một số cụng việc được trả bằng tiền thụng qua tầng lớp trung gian đấu thầu.
Lỳc này, nhu cầu thành lập một đơn vị hành chớnh để thống nhất việc quản lý tỉnh lỵ một cỏch toàn diện đó cú, vỡ vậy ngày 12/7/1899 thực dõn Phỏp thụng qua Khõm sứ Trung Kỡ tạo ỏp lực buộc vua Thành Thỏi ký đạo dụ thành lập thị xó Thanh Hoỏ do Cụng sứ Phỏp trực tiếp nắm. Tiếp đú với đạo Dụ ngày 19/3/1901 được Khõm sứ Trung Kỡ phờ chuẩn bằng Nghị định ngày 4/7/1901 làm cho cú hiệu lực chấp hành thỡ từ đõy quan lại Nam triều khụng cũn quyền hành tại vực thị xó nữa, viờn Bang Tỏ ăn lương của Nam triều tuy trụ sở đặt ở ngoài thành tỉnh chỉ cú nhiệm vụ phụ tỏ cho Sở Cẩm gỡn giữ trật tự cụng cộng trong thị xó.
Dưới thời quõn chủ, tỉnh lỵ Thanh Hoỏ chỉ bao gồm thụn Thọ Hạc và một phần diện tớch của thụn Phỳ Cốc, Mật Sơn. Đến năm 1899 - đụ thị được mở rộng nằm trờn diện tớch của 7 làng Thọ Hạc, Đụng Phố, Nam Phố, (thuộc tổng Thọ Hạc) Đức Thọ Vạn, Cẩm Bào nội, Cốc Hạ, Phỳ Cốc (thuộc tổng Bố Đức). Xột về mặt hành chớnh, tuy cỏc làng được sỏt nhập vào thị xó, đặt dưới quyền Cụng sứ Phỏp, nhưng trong thực tế bộ mỏy hành chớnh cơ sở chưa cú gỡ thay đổi, vẫn tiếp tục được quản lý theo lối cũ do cỏc Lý trưởng, Phú lý,Hương kiểm, Hương bạ... phụ trỏch cỏc mặt và trực tiếp do phủ sở tại Đụng Sơn quản lý. Mói đến năm 1918 mới thành lập 10 phường: Tả mụn (cửa Tả), Bắc mụn (cửa Hậu) Nam mụn (cửa Tiền), Đụng Lạc, Thành Thi, Nam Lý, Phỳ Cốc, Võn Trường, Bào Giang, Đức Thọ.
Trưởng phường đứng đầu trụng coi mọi việc trong phường dưới sự chỉ huy trực tiếp của viờn Bang tỏ. Sau chiến tranh thế giới lần thứ nhất (1914 - 1918), để đỏp ứng nhu cầu phỏt triển mọi mặt phục vụ đắc lực cho chương trỡnh khai thỏc,búc lột nhõn dõn toàn tỉnh, ngày 31/5/1929 toàn quyền Đụng Dương ký nghị định nõng cấp thị xó Thanh Hoỏ lờn thành phố. Người đứng đầu chớnh quyền Thành phố là Đốc lý. Một Hội đồng Tư vấn của Thành phố
gồm Đốc lý, Tổng Đốc (đại diện cho Nam triều), 2 đại biểu người Phỏp và 2 đại biểu người Việt (được lựa chọn từ trong cỏc tầng lớp địa chủ, tư sản lớp trờn) thường xuyờn nhúm họp để thụng qua cỏc kiến nghị đề đạt với Đốc lý, hay biểu quyết đồng ý với cỏc đề nghị của Đốc lý...
Thành phố theo nghị định ngày 11/9/1929 của Đốc lý được điều chỉnh lại địa giới: phớa Bắc giỏp làng Thọ Hạc(cột mốc ngó ba cống Cầu Bũ), phớa Nam giỏp làng Mật Sơn (cột mốc ngó ba Tịch Điền), phớa Đụng giỏp sụng Bến Ngự (cột mốc cầu Sõng, cầu Bốn Voi, cầu Cốc), phớa Tõy giỏp phủ Đụng Sơn, lấy đường sắt làm ranh giới. Cũng theo Nghị định trờn, kể từ ngày 1/1/1930 thành phố Thanh Hoỏ chia thành 6 phường:
- Phường Đệ Nhất: gồm cỏc phố Cửa Tiền.
- Phường Đệ Nhị: gồm phố Lớn và chợ tỉnh.
- Phường Đệ Tam: gồm làng Phỳ Cốc,chợ Trõu Bũ.
- Phường Đệ Tứ: gồm cỏc phố Pụn - be (Paul Berl) và phố Hàng Đồng.
- Phường Đệ Ngũ: gồm phố Thợ Thờu và phố Bỏi Thượng.
- Phường Đệ Lục: gồm khu vực Lũ Chum và phố Bến Thuỷ.[43,tr.43]
Cũng theo Nghị định trờn, viờn Tổng Đốc đứng đầu bộ mỏy Nam triều bổ dụng cỏc Trưởng Phường sau khi đó hỏi ý kiến dõn chỳng và được Đốc lý chấp thuận. Trưởng Phường phải là những người ở độ tuổi từ 25 đến 50, biết chữ quốc ngữ và chữ hỏn, cú tài sản ở trong phường để đảm bảo, chưa can ỏn lần nào. Với nhiệm kỡ mỗi khoỏ là 3 năm, Trưởng Phường cú nhiệm vụ: thi hành mọi cụng việc của thành phố trong phạm vi phụ trỏch như theo dừi việc thực hiện quy chế cảnh sỏt, thị chớnh, giỏm sỏt người ngoại quốc Chõu Á cư trỳ trong phường, bỏo cỏo kịp thời cho Đốc lý mọi sự dịch chuyển chủ nhà, chủ đất trong phường, thu thuế. Cũn việc quản lý nhõn khẩu thỡ giao cho một phũng chuyờn trỏch thuộc toà Đốc lý quản lý hộ tịch người Việt trong toàn thành phố (do dõn số tăng, ngày 5/12/1941 Đốc lý thành phố gửi thư đến cỏc thành viờn Hội đồng tư vấn đề nghị đặt ở mỗi phường một chức Chưởng Bạ chuyờn trỏch cụng việc hộ khẩu).
Như vậy, từ một tỉnh lỵ thời quõn chủ, trung tõm đụ thị Thanh Hoỏ được thành lập với diện tớch mở rộng hơn. Bộ mỏy cai trị ở đụ thị Thanh Hoỏ bao gồm hệ thống quan lại của nhà Nguyễn (Tổng đốc, Bố chỏnh, Án sỏt, Lónh binh) và của “nhà nước bảo hộ”Phỏp là Cụng sứ, Phú sứ, Giỏm đốc cỏc Nha, Sở chuyờn mụn... song tất cả cỏc cơ quan hành chớnh, văn hoỏ giỏo dục, y tế đều do người Phỏp nắm. Đõy là bi kịch lớn nhất trong đời sống chớnh trị của cộng đồng cư dõn xứ Thanh núi riờng và cả ba nước Đụng Dương núi chung. Tuy vậy Đụ thị - tỉnh lỵ Thanh Hoỏ vẫn là trung tõm kinh tế, chớnh trị, văn hoỏ của xứ Thanh,điều đặc biệt ở đõy là đụ thị Thanh Hoỏ đó trở thành một mắt xớch đối với chớnh quyền thuộc địa cả về kinh tế lẫn chớnh trị, văn hoỏ và là nơi thu hỳt nguồn đầu tư của tư bản Phỏp. Chớnh điều này đó làm thay đổi bộ mặt đụ thị tỉnh lỵ Thanh Hoỏ trờn bước đường phỏt triển ở thế kỷ XX.