고종대로 넘어오면서 1목 2현의 행정체제에 변화가 일기 시작한다. 고종 원년(1864)에는 대정현과 정의현이 군으로 승격되었다가 고종 17년(1880)에 다시 현으로 환원되었다. 그 이유는 정의ㆍ대정 두 현이 군으로 승격되자 제주목과 한 등급의 차이밖에 나지 않아 체계가 점차 문란해졌고 또 과거의 폐단이 많다는 것이었다. 그리고 고종 32년(1895) 5월에는 지방제도를 개정하여 전국을 23개소의 행정구역으로 나누어 각각 부(府)를 두었다. 이 때 제주도에는 23부의 하나로 제주부(濟州府)가 설치되었다.
그리고 종래의 목ㆍ부ㆍ군ㆍ현의 명칭과 부윤ㆍ목사ㆍ부사ㆍ군수ㆍ서윤ㆍ판관ㆍ현령ㆍ현감 등의 관직 명칭을 모두 폐지하고, 고을의 명칭을 군(郡)이라고 하며, 고을 장관의 벼슬 이름을 군수(郡守)라 한다고 하여, 종래 부ㆍ목ㆍ군ㆍ현 등으로 번잡하게 나누어져 있던 것을 모두 군(郡)으로 단일화하였다. 이에 따라 제주목과 대정현ㆍ정의현이 모두 제주군ㆍ대정군ㆍ정의군의 3군으로 개편되어 제주부의 관할 구역이 되었으며, 목사와 두 현감도 모두 군수로 바뀌어 제주부의 관찰사에 소속되었다. 그리고 제주부의 관청은 제주에 둔다고 하였다.
당시 제주부의 관찰사로는 처음에 경상좌수사(3품)로 있던 이병승(李秉承)이 주임관(2등)으로 임명되었고, 제주부 참서관으로는 외부 주사(外部主事)로 있던 유긍환(兪兢煥)이 주임관(6등)으로 임명되었다. 그리고 이 때 제주재판소가 설치되었다. 《고종실록》에 의하면, 고종 32년(1895) 7월 2일에는 중추원 의관(議官) 오경림(吳慶林)을 제주부 관찰사로 임명하고 칙임관(4등)으로 올렸다. 그리고 건양 원년(1896) 정월에는 제주재판소 판사를 겸임하였으나 동년 5월 4일에 관찰사직에서 면직되었다. 즉, 동년 동일자로 법부 형사국장 이병휘(李秉輝)를 제주부 관찰사로 임명하고 칙임관 4등으로 올렸으며, 5월 6일자로 제주재판소 판사를 겸임케 하였다.
그런데 이상의 23부제는 약 1년이 지나 폐지되고 곧 13도제를 실시하게 된다. 그 이유는 민정의 불편함과 번거로운 폐단이 있고 재정상의 부담도 크다는 것이었다. 이리하여 건양 원년(고종 33년, 1896) 8월에는 전국 23부를 13도로 개정하였는데, 이 때 제주에는 목사를 두었다. 지역의 특수성을 고려한 것이었다. 즉, 제주는 섬으로 육지와의 교통이 곤란할 뿐 아니라 나라에서 특별히 덕화(德化)를 베푸는 특수성으로 인해 목(牧)을 설치하여 대정·정의 두 군을 관할케 하였던 것이다. 이리하여 제주도에는 다시 1목 2군 즉, 제주목과 대정군·정의군이 설치되어 전라도에 소속되었다. 그리고 군의 등급은 결복(結卜)의 다과에 따라 원래 5등군에서 대정과 정의 두 군만을 그대로 두고 나머지는 4등으로 승격시켰다. 당시 제주군도 원래 5등이었으나 제주목으로 개칭되면서 특별히 1등으로 승격되었다. 그러나 대정과 정의 두 군은 토지의 결수를 바로잡지 못하였기 때문에 나타난 현상이었다.
그런데 지방관리의 직제를 보면, 목사와 군수는 다 주임관이라 하였다. 특히 제주 목사는 구역 내의 행정 사무와 관찰사의 도(道)에 소속되는 것이 부윤과 다름이 없으나 대정과 정의 두 군의 관할은 관찰사와 같게 하였고, 목사가 사고가 있을 때에는 관할하의 군수로 하여금 서리(署理)케 하며, 군수가 사고가 있을 때에는 인근의 군수로 하여금 서리케 하였다. 이리하여 제주 목사에는 제주부 관찰사였던 이병휘를 바로 임명하고 주임관 3등으로 올렸다. 또 8월 26일자로 제주 목사로 하여금 재판소 판사를 겸하게 하였다. 그러나 광무 원년(1897) 11월에 제주군이 신설되면서 1목 3군이 되었다가 동 10년(1906) 9월에는 제주목사제를 폐지하고 그 사무를 전라도 관찰사에게 이관시켰다. 이리하여 당시 제주도는 제주ㆍ대정ㆍ정의 3군 체제로 여전히 전라도에 소속되었다.
한편 일제강점기인 1915년에는 제주도의 군제(郡制)가 폐지되고 도사제(島司制)를 실시하여 도사로 하여금 경찰서장까지 겸하게 하였다. 1917년에는 환상(環狀)의 일주도로가 해안 마을을 관통하여 개통됨으로써 종래 내륙으로 진출하였던 말단 행정의 중심지가 해안 마을로 이동하는 변화를 가져왔다.