吉林1907年，正式建吉林行省，设吉林巡抚（吉林省第一任巡抚为顾肇熙），省会设于吉林市。光绪帝尝试通过政治改革挽回清朝内忧外患的局面，他首先发布谕旨：裁撤东北三将军，设立奉天（今辽宁）、吉林、黑龙江三省；改盛京将军为东三省总督。
1908年，吉林省组成巡抚衙门，吉林将军、吉林分巡道随之废除，吉林巡抚成为吉林省最高民政长官，并兼理旗务。同年，吉林省仿照关内行省之例，先后在省下置四路分巡兵备道。
1912年吉林省作为南京临时政府的22行省之一，区划沿清旧制不变。2月12日，清朝末代皇帝爱新觉罗·溥仪下诏退位，268年的清朝统治与两千多年的封建帝制宣告结束。4月15日，袁世凯下令各省督抚均改称都督。陈昭常任吉林省都督。
1926年，中共北满地委在吉林省建立长春支部。1930年，于和龙县药水洞成立东北地区第一个农村苏维埃政权。“九·一八”事变前，边界状况是：西界奉天，北界黑龙江，南至图们江外韩国，东界苏联。
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