山東是抗日戰爭時期的老根據地，解放戰爭時期的老解放區，戰爭年代各種力量鬥爭激烈，山東省建制、轄區等變化頻繁，尤其是曾設立了眾多的小縣、邊縣、聯縣等，而整個山東以津浦路為界可分為兩部分，以東為山東抗日根據地、山東解放區，以西為冀魯豫區（晉冀魯豫區的一部分）。
不算津浦路以西部分，到抗日戰爭後期山東省形成了渤海、膠東、魯中、魯南、濱海五大行政區，到解放戰爭後期有渤海、膠東、魯中南三大行政區及數個直屬市、專區，新中國前後經過一定調整後，到1949年底山東省共轄四個省轄市、三個行政區、一個省直轄專區、一個省直轄工礦特區，共九個直屬行政單位。
從地圖上可以明顯看到，1949年底的山東省與明清及今山東均有很大的區別，最明顯的為原山東西部三十多個縣劃給了新設的平原省及河北省，南北兩個方向則占有江蘇、河北兩省的十幾個縣市。1952年是山東及周邊省域大調整的一年，平原省撤銷後原屬山東的菏澤、湖西、聊城三個專區重新劃歸山東管轄，河北、山東省界也進行了調整，除了邱縣外原調整各縣分別重歸，也是在這一年蘇南、蘇北兩大行署區合併設江蘇省人民政府，山東原屬江蘇的徐州、連雲港等地分別重歸，自此山東省域基本恢復明清及民國時期狀態，此後變化不大。
重新回到建國初山東行政區劃，山東由省到縣分為省、行政區（省轄市、省直轄專區、工礦特區）、專區（專級市）、縣（縣級市、縣級辦事處、縣級特區）四級，省直轄的九個行政區為濟南市、青島市、徐州市、濰坊市四個省轄市，渤海、膠東、魯中南三大行政區，昌濰專區及淄博工礦特區，省境大部為三大行政區管轄。其中，徐州市就為今江蘇省徐州市，1952年回歸江蘇管轄。
渤海行政區行署駐惠民縣，轄德州市及墾利、清河、濼北、滄南四個專區，德州市為專級市。其中，墾利專區專署駐陽信縣，清河專區專署駐桓台縣，濼北專區專署駐臨邑縣，滄南專區專署駐南皮縣，四個專區共有40縣及縣級羊口市，羊口市為清河專區所轄。
膠東行政區行署駐萊東縣（縣城為今萊陽市區），轄煙台市及東海、北海、西海、南海、濱北等五個專區，煙台市為專級市。其中，東海專區專署駐文登縣，北海專區專署駐黃縣，西海專區專署駐平度，南海專區專署駐即墨，濱北專區專署駐膠縣，五個專區共有38個縣、3個縣級市、3個特區，3個縣級市分別為龍口市、威海市、石島市，3個特區分別為黃縣城廂、長山島及嶗山特區。戰爭時期析設了眾多的小縣，三大行政區均有不少，而膠東行政區尤其多，如原萊陽、平度兩縣均分為了四個縣。
魯中南行政區行署駐臨沂縣，轄濟寧市、新海連市及泰山、 沂蒙、尼山、台棗、濱海、泰西六個專區。其中，泰山專區專署駐泰安縣，沂蒙專區專署駐沂水縣，尼山專區專署駐滕縣，台棗專區專署駐嶧縣，濱海專區專署駐臨沂，泰西專區專署駐肥城，六個專區共有47縣、2個縣級辦事處。
昌濰專區成立於1948年7月，專署原駐昌樂，1948年底由華東局直屬的益都縣劃歸昌濰專區後專署遷駐益都（今青州），1950年濰坊市降為昌濰專區轄市後遷往了濰坊。淄博工礦特區成立於建國前夕，駐縣級博山市，轄博山、周村、張店3市及淄川、博山2縣。
從1949年底山東政區來看，具有層級多、設市混亂、設縣眾多等特點，這仍是戰爭形勢下的行政格局，反映了戰爭時期山東的形勢，並不利於新中國成立後工農業的發展。1950年，山東全省進行了區劃大調整，三大行政區撤銷，專區也進行了重新整編。