1949年12月，皋兰归属兰州，随即设6个区公署，138个乡政府。

1950年，皋兰县辖安宁、定远、阿干、果园、西固、湟惠、石洞、保定、源泰、水川、北山11个区，138个乡。

1952年11月，皋兰县29个半乡划归兰州市。

1953年，皋兰县辖14个区，115个乡。

1955年合区并乡，皋兰县14个区合并为10个，115个乡合并为77个，另设镇1个。11月，湟惠区的河口、柴川乡，新城区的东坡、川口、新城、青关乡划归兰州市。

1956年1月，甘肃省直属的皋兰县划归定西专区管辖。4月，四墩乡的华家井村划归永登县。至此皋兰县辖10个区，44个乡，2个镇。

1957年8月县治迁至石洞寺。今皋兰县界域自此形成。

1958年2月，榆中县的什川乡划归皋兰县。3月，皋兰县的定远、银山两个区划归榆中县。湟惠区的抚河乡划归永靖县，民建、平安乡划归永登县。果园区七道子岭以南的湖滩乡划归临洮县。七道子岭以北的果园、魏岭、桃园、金沟乡划归兰州市。永登县的古山、西槽、五道岘子乡划归皋兰县。撤销崖川、石洞、源泰、水川、北山5个区建制，调整为乡。4月，景泰县撤销，其区域并入皋兰县。10月，皋兰县实行人民公社化。12月20日国务院决定:撤销皋兰县。所属水阜、中心、忠和3个人民公社划入兰州市，其余人民公社划属白银市。

1961年10月，成立白银市石洞区(县级区)，辖石洞、郭家坪、什川、西岔、和平、大横6个公社，区治设在石洞寺。12月，以原皋兰县行政区域恢复皋兰县，隶属白银市，辖和平、大横、西岔、石洞、郭家坪、泥湾、什川7个公社。

1962年永登县的中川公社划归皋兰县，兰州市安宁区的头沟、中心、忠和、水阜、长川公社划归皋兰县。至此，皋兰县辖石洞、和平、大横、西岔、中川、什川、泥湾、郭家坪、长川、水阜、忠和、头沟、中心13个公社。

1963年10月白银市撤销，皋兰县复归定西地区管辖，白银市郊区的武川公社划归皋兰县。

1964年5月，兰州市白银区的强湾、水川两个公社划归皋兰县。至此，皋兰县辖16个公社，104个生产大队。

1965年，泥湾、什川公社合并为什川公社;大横、和平公社合并为和平公社;郭家坪、石洞公社合并为石洞公社;中川、西岔公社合并为西岔公社;头沟、中心公社合并为中心公社;长川、水阜公社合并为水阜公社。皋兰县辖10个公社，102个生产大队。

1970年3月隶属定西专区的皋兰县划归兰州市领导。

1980年皋兰县共10个公社，93个大队。1983年5月，和平公社更名为黑石川公社，6月，将原10个公社改为乡，恢复乡人民政府称谓。

1984年9月，成立城关镇人民政府。

1985年8月，将武川、水川、强湾3个乡划归白银市。皋兰县辖1镇7乡，71个行政村。

2000年1月，什川乡撤乡建镇，改称什川镇。8月西岔乡、忠和乡分别改称西岔镇、忠和镇。