1911年,辛亥革命后建立中华民国,广东省的名称和范围与清代相同,但将府直辖地及州、厅皆改为县,成为省、县二级制,并于省、县之间分区设置绥靖区。民国初年,市建置开始设置。1918年成立广州市政治公所,广州开始以省会设市。1921年,成立广州市政厅。1925年,中华民国国民政府在广州成立,7月改广州市政厅为广州市政府。国民政府的地方行政,分为省、行政区、县和市,实行委员制。广东省政府下设广州、北江、东江、西江、南路、海南6个行政区,每区设一行政委员,代表省政府处理本区事务。1938年10月,日本侵略者侵占广州,广东省府撤退到粤北(今连州市);为适应战时需要,全省设4个行署。1940年全省改设为9个区(包括沦陷区),到1941年,复改设9个行政督察区。1945年抗战胜利后,民国政府把行政督察区分为省府直接督察区和专署行政督察区两种。省府直接督察的有南海、番禺等12个市县,专署行政督察区则分为11个区,共辖88个县。1946年,民国政府接收被日本侵占的西沙群岛和南沙群岛。