战争年代，临沂市行政区域大部属于鲁中南行政区的沂蒙专署和滨海专署。
新中国成立之初，1950年4月21日，中共中央山东分局根据中央人民政府政务院关于统一国家财政工作决定的精神及省人民政府组织通则，颁发了《关于取消区党委与行政公署一级机关及调整各地委.专署区的决定》（草案），决定取消胶东.渤海.鲁中南3个地区的党委及行政公署.将原17个地委.专署调整为滕县.临沂.沂水.泰安.德州.惠民.淄博.昌潍.胶州.莱阳.文登.11个地委.专署。按照这个（决定），1950年5月1日，以原滨海地委.专署为基础，成立了临沂地委.专署，设山东省临沂区行政督察专员公署（12月改称山东省人民政府临沂区专员公署），辖临沂.临沭.赣榆.（即竹庭）.新海（系新海连与东海合并而成）.郯城.邳县.苍山.（赵博县并入）.兰陵.费县等9县。
以原沂蒙地委.专署为基础，成立了沂水地委.专署，设山东省沂水区行政督察专员公署（12月改称山东省人民政府沂水区专员公署），辖日照.沂水.沂南.沂源.蒙阴.蒙山.莒沂.莒县.莒南9县。
1950年6月12日，临沂地委公布启用了地委与各部位公章，并自发文日起停止使用原滨海地委的公章。
1952年3月，撤销蒙山县。将其西部地区并入平邑县，东部地区并入费县。
1953年1月在省界变动中，将原属临沂专署的新海（新海连市.东海）.赣榆.邳县及兰陵县一部划归江苏省徐州专署。
1953年7月，将原属滕县专署的平邑县划归临沂专署。
1953年8月，经政务院批准，撤销沂水专署，将其管辖的日照县划归胶州专署，将沂水.沂南.沂源.蒙阴.莒沂.莒县.莒南7县划归临沂专署。在这次调整中，同时撤销了莒沂县（行政区域分别划归莒县.沂水.沂源）和兰陵县（行政区域分别划归江苏.苍山.峄县）的建制。至此，临沂专署共辖临沂.郯城.临沭.苍山.费县.平邑.沂源.沂水.沂南.莒县.莒南.蒙阴12个县。
1955年3月省人委通知，从即日起山东省人民政府临沂区专员公署改称山东省临沂专员公署。
1956年2月23日经中央批准，临沂地委发出了《关于撤销临沭县及区划调整的指示》：撤销临沭县建制，将该县所辖各区分别划归临沂县（1区）.郯城县（4区另4乡）.莒南县（4区另6乡）.
1956年3月5日，山东省人民委员会决定，撤销胶州专署，将日照县划归临沂专署。
1958年12月20日，国务院全体会议第83次会议通过撤销临沂县，将原县的行政区域设立为临沂市；撤销沂南县，将原县的行政区域分别划归沂水.蒙阴.莒县3个县和临沂市。
1961年7月，国务院全体会议第111次会议决定，恢复沂南.临沭两县建制。
至此，临沂专署下辖13个：临沂.日照.郯城.临沭.苍山.费县.平邑.沂源.沂水.沂南.莒县.莒南.蒙阴。
1963年3月，撤销临沂市，恢复临沂县。
1967年4月9日，临沂地区革命委员会成立。
1971年4月，国务院同意关于石梁水库库区行政区划的调整方案，将临沭县蛟龙区的20个村庄划归江苏省东海县.赣榆县。
1978年7月，山东省革命委员会发出通知，临沂地区革命委员会自10日起，改为临沂地区行政公署。
1983年8月30日，国务院批准，撤销临沂县，恢复临沂市建制。
1984年4月，省政府决定建立临沂行署石臼港办事处（县级）。
1985年3月，国务院批准将日照县和石臼港办事处合并，设立县级日照市。
1989年6月12日，国务院批准日照市升格为地级市，行政区域不变。11月5日地级日照市正式对外办公。
1989年12月，经国务院批准，沂源县划归淄博市管辖。
1992年12月7日，国务院批准日照市设区带县，莒县划归日照市。至此临沂地区行政区域由原来的13个县（市）缩减为10个县（市）。
1994年12月17日，经国务院批准，撤销临沂地区和县级临沂市，设立地级临沂市，地级临沂市下辖3区9县，即由原县级临沂市分设的兰山.罗庄.河东3个县级行政区及郯城.苍山.莒南.沂水.沂南.平邑.费县.蒙阴.临沭9县。
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