1949年5月7日，温州解放，8月26日成立浙江省人民政府第五区专员公署，治永嘉县（地现属温州市鹿城区），辖永嘉、瑞安、平阳、乐清、泰顺、文成、青田和玉环8县，并将永嘉城区及城郊、梧蜒、永强、三溪、藤桥、西岸区划出，设立温州市，直隶省人民政府，设为温州专区。

11月6日，改第五区专员公署为温州专区，专区驻温州市区。1952年1月19日，丽水专区撤销，所辖丽水、云和、龙泉、景宁、庆元5县划入温州专区。1954年5月22日，台州专区撤销，辖下温岭、黄岩、仙居3县及海门直属区划属温州专区；时温州专区属县（区）共计19个。1957年7月恢复台州专区，温岭、黄岩两县划归台州专区，温州专区辖县减为14个。1963年恢复丽水专区，5月16日，青田、丽水、云和、龙泉4县划归丽水专署管辖，温州专区辖县（市）减为7个。1964年10月31日恢复洞头县。至此，温州专区共辖县（市）8个。1968年12月3日，改称温州地区。1981年9月22日，温州地区和温州市合并为温州市。