Chính quyền Việt Nam dân chủ cộng hoà qui định dưới tỉnh chỉ còn huyện và xã cho nên không còn phủ và châu nữa, mặc dù các tên riêng vẫn như cũ. Riêng phủ Qung Hoá đổi thành huyện Vĩnh Lộc, châu Tân Hoá đổi thành huyện Bá Thước để kỷ niệm Cầm Bá Thước.

Các năm 1926 - 1927, các tổ chức cách mạng đầu tiên ở Thanh Hoá ra đời. Ngày 25/6/1930, chi bộ Ðảng Cộng sản đầu tiên thành lập ở làng Hàm Hạ (thuộc xã Ðông Tiến, Ðông Sơn), và ngày 29/7/1930, đã thành lập Ðảng bộ tỉnh, Bí thư Tỉnh uỷ đầu tiên là đồng chí Lê Thế Long.

Các dấu vết của người nguyên thuỷ - người vượn sớm nhất ở Việt Nam, lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1960 tại núi Ðọ, Thanh Hoá. Do đặc trưng điển hình của hệ thống di tích này, các nhà khảo cổ học cho rằng đã tồn tại một nền văn hoá sơ kì thời đại đồ đá cũ: Văn hoá núi Ðọ. Văn hoá núi Ðọ bao gồm một hệ thống các di tích sơ kì thời đại đồ đá cũ được phát hiện ở Thanh Hoá: Núi Ðọ, núi Nuông, Quan Yên I, núi Nổ.