В момент образования в 1796 году губерния делилась на 10 уездов: Владимирский, Вязниковский, Гороховецкий, Меленковский, Муромский, Переславский, Покровский, Суздальский, Шуйский, Юрьевский.
В 1803 году были образованы ещё 3 уезда: Александровский, Ковровский и Судогодский.
Это административное деление сохранялось неизменным до 1918 года. В конце XIX века в состав губернии входило 13 уездов, которые делились на 222 волости.
В 1918 году Шуйский уезд отошёл к новой Иваново-Вознесенской губернии. В 1920 году был образован Кольчугинский район (просуществовал 4 года). В 1921 году упразднён Покровский уезд, а вместо него образован Киржачский уезд. Ещё через 3 года упразднены Гороховецкий, Киржачский и Суздальский уезды. В 1925 году Юрьев-Польский уезд был передан Иваново-Вознесенской губернии. Через год Меленковский и Судогодский уезды были упразднены, а на части их территории образован Гусевской уезд.
Таким образом в 1926 году в состав Владимирской губернии входило 7 уездов: Александровский, Владимирский, Вязниковский, Гусевской, Ковровский, Муромский, Переславский
Постановлением Президиума ВЦИК от 14 января 1929 года Владимирская губерния и все её уезды с 1 октября 1929 года были упразднены, а их территория разделена между Ивановской Промышленной и Нижегородской областями.