山東,金代以前為地理概念,泛指崤山、華山或太行山以東的黃河流域廣大地區。金代大定八年(1168年)置山東東、西路統軍司,山東遂成為正式行政區劃名稱。明代山東布政司(又稱行省)管轄6府、104縣,大致奠定了今山東省行政區域範圍。清代山東基本沿襲明代山東的版圖,稱山東省。因西周封邦建國時,今山東境內曾存有齊、魯、曹、滕、衛諸國,周公旦封于魯,所以現在山東又簡稱“魯”。清末,山東省有濟南、東昌、泰安、兗州、沂州、曹州、登州、萊州、青州、武定10府,濟寧、臨清、膠州3個直隸州,共轄8個散州96個縣。中華民國初期,劃分為濟南、濟寧、膠東、東臨4道,屬縣107個。1928年廢道,各縣直屬省。1937年10月,日軍侵佔山東,國民黨省政府流亡。1938年7月,中共蘇魯豫皖邊區省委發出關於恢復縣、區、鄉政權的指示,到年底有12個縣成立了抗日民主政府。1939年7月,中共山東分局將山東劃分為3個區和2個特區:膠濟路南、隴海路北、津浦路東為一區,津浦路西為二區,膠東為三區,湖西、清河為特區。1940年8月,山東省戰時工作推行委員會成立,下轄16個專員公署,88個縣。1945年8月,根據山東省出席中國解放區代表會議全體代表聯名建議,省臨時參議會和省行政委員會第20次聯席會議決定,改山東省戰時行政委員會為山東省政府,黎玉為省政府主席,下設5個行政公署,共轄21個專署、119個縣。1945年8月13日,由7個廳局組成的山東省政府在莒南縣大店鎮宣告成立。這標誌著中國共產黨領導建立的第一個省級政權——山東省政府的誕生。1949年3月,山東省政府改稱山東省人民政府,下轄14個市(包括濟南、青島、徐州、濰坊4個省轄市)、140個縣、2個辦事處、2個特區。1950年,將16個專區合併為滕縣、臨沂、泰安、沂水、德州、惠民、淄博、昌濰、膠州、萊陽、文登11個專區。
1952年,平原省撤銷,所屬聊城、菏澤、湖西3個專區29個縣劃歸山東。原河北省臨清、館陶、恩城、夏津、武城5個縣劃歸山東。而將山東的東光、吳橋、寧津、慶雲、鹽山、南皮6個縣劃歸河北;徐州市、新海連市及豐、沛、華山、銅北、贛榆、邳、東海等縣劃歸江蘇。
1953年6月,滕縣專區更名為濟寧專區。7月,撤銷湖西專區和沂水專區,將其所屬縣市分別劃歸濟寧、菏澤和臨沂專區。1954年12月,撤銷淄博工礦區,設立淄博市。1958年,萊陽專區更名為煙臺專區。1960年,撤銷嶧縣,設立棗莊市。1963年,河南省東明縣劃歸山東。1964年,范縣劃歸河南。1965年,館陶劃歸河北,河北省的寧津縣、慶雲縣劃歸山東。1967年,專區更名為地區,全省共轄德州、惠民、昌濰、煙臺、臨沂、泰安、濟寧、菏澤、聊城9個地區,濟南、青島、淄博、棗莊4個省轄市,5個縣級市,107個縣。1981年5月,昌濰地區更名為濰坊地區。1982年11月,設立省轄東營市。1983年,撤銷煙臺地區、濰坊地區、濟寧地區,設立地專級煙臺市、濰坊市、濟寧市。1985年,撤銷泰安地區,設立地專級泰安市。1987年,威海市升為地專級市。1989年日照市升為地專級市。1992年,惠民地區更名為濱州地區,萊蕪市升為地專級市。1994年,撤銷臨沂地區、德州地區,設立地專級臨沂市、德州市。1997年,撤銷聊城地區,設立地專級聊城市。2000年,撤銷濱州地區、菏澤地區,設立地專級濱州市、菏澤市。
至2004年底,全省劃分為濟南、青島、淄博、棗莊、東營、煙臺、濰坊、濟寧、泰安、威海、日照、萊蕪、臨沂、德州、聊城、濱州、菏澤17個地級市,縣級單位140個,鄉鎮級單位1941個,其中,街道辦事處423個,鄉295個,鎮1223個。