1937年至1945年抗战期间，察哈尔省被日本占领并成为德王领导的日本控制区蒙疆的一部份。

民国三十四年（1945年）5月至6月，晋察冀边区的八路军，发起察南战役，攻下怀安、浑源等县城，并向平绥路两侧和察北地区发展。11月2日，察哈尔人民代表大会在宣化南大街召开，代表了中国共产党领导下全国第一个省级人民民主政权的诞生。察哈尔民主政府省会为宣化，同时期张家口则为晋察冀边区的首府。

8月15日日本投降后，蒋介石命令国军沿平绥、同蒲、平汉、津浦等铁路，向华北推进受降。其中，傅作义部队则沿平绥线已逼近张家口。为了阻止傅作义部队东进，中共晋察冀军区、晋绥军区进结5.3万主力对傅作义部发起攻击，傅作义被迫西撤。民国三十五年（1946年）中共发起大同集宁战役，傅作义乘中共主力在大同之际，率领第36集团军奇袭夺取了中共华北区中心城市张家口。

民国三十七年（1948年）11月，平津会战爆发，解放军华北军区第三兵团向张家口地区守军发起攻击，国军第11兵团、傅作义嫡系部队第三十五军，救援的第104、第16军全数消灭。12月24日，解放军占领张家口，中华民国政府在察哈尔省的政府机构彻底瓦解。

1949年1月，察哈尔省全境第二次解放，以张家口为省会。

中华人民共和国成立后，1952年11月15日，根据察哈尔特殊的地理环境和地广人稀、物产匮乏等原因，经原察哈尔省军区司令员王平将军提议，中央人民政府政务院同意，决定撤销察哈尔省建制。雁北专区、大同市及察南专区之天镇县划归山西省，察北、察南16县改为张家口专区，连同张家口市、宣化市归属河北省管辖。从此，结束了察哈尔行政区划的历史。

察哈尔特别区域政府驻当时的万全县县治张家口，民国十七年改置为省，省会仍驻万全县治所张家口。民国三十六年（1947年）6月析万全县县城置张垣市，省会改为张垣（今张家口市桥西区）。

民国三年（1914年），以直隶省口北道张北县、独石县（后改称沽源县）和多伦县3县，绥远特别区兴和县、陶林县、丰镇县和凉城县4县，察哈尔部8旗，锡林郭勒盟10旗，各旗牧厂设置察哈尔特别区。先后增设商都县、宝昌县、康保县、集宁县4县。民国十七年（1928年）改置为省。兴和、陶林、集宁、丰镇和凉城5县划入绥远省，并划入河北省旧口北道所辖10县：宣化、赤城、万全、怀来、蔚县、阳原、龙关、延庆、怀安、涿鹿。至民国三十七年（1948年）以前，全省辖1市、19县、4行政督察区，18旗、1牧场，而旗隶属于锡林郭勒盟、察哈尔盟。

张家口市，入民国后，察哈尔特别区政府侨治于张家口，但张家口仍归属于直隶省万全县。 1952年张家口市划归河北省。

大同市，1949年大同市为察哈尔省辖市。 1952年大同市划归山西省。

宣化市，1946年1月中共察哈尔省分宣化县城区及近郊设宣化市，为察哈尔省省会，当年10月撤销宣化市并入宣化县。1948年12月复设宣化市，隶属察哈尔省。1949年10月改为宣化镇。1950年2月复设宣化市，1952年划归河北省，为省直辖市。1955年11月撤销宣化市改设宣化镇，隶属张家口市。1958年11月宣化镇改为张家口市宣化区。1960年7月撤销宣化区设宣化市，隶属张家口市。1963年3月复改宣化市为宣化区，属张家口市。

1949年设雁北专区，专署驻大同市。辖大同、阳高、广灵、灵邱、浑源、应县、怀仁、山阴（驻岱岳镇）、朔县、平鲁、右玉、左云等12县。

1952年雁北专区划归山西省。

1949年设察南专区，专署驻宣化市。辖宣化、万全、龙关、赤城、四海（由热河省丰宁县西南部析置，以四海堡为名，驻汤河口）、延庆、怀来（驻沙城）、涿鹿、蔚县（驻西合营）、阳原、天镇、怀安（驻柴沟堡）等12县。 1951年撤销四海县，并入热河省滦平县和察哈尔省延庆、赤城2县。

1952年8月撤销察南专区，所属各县由察哈尔省直接领导。同年12月将宣化市及宣化、万全、龙关、赤城、延庆、怀来、涿鹿、蔚县、阳原、怀安等10县划归河北省；天镇县划归山西省。

1949年设察北专区，专署驻张北县。辖张北、康保、宝源（原宝昌、沽源合并）、多伦、崇礼（驻太平庄）、尚义、商都、化德等8县。

1950年撤销宝源县，复设宝昌、沽源2县。将宝昌、化德、多伦3县划归内蒙古自治区。察北专区辖6县。

1952年察北专区划归河北省。

民国二年（1913年），以直隶省口北道和绥远都统、察哈尔部、锡林郭勒盟设置察哈尔特别区。民国十七年1928年改置为省，辖境相当今河北省张家口市，北京市延庆县，内蒙古自治区锡林郭勒盟大部，乌兰察布市东境。民国三十六年（1947年），全省土地面积为278957平方公里（一说283675平方公里）。东接热河省、辽北省，北邻兴安省、蒙古地方，西接绥远省、山西省，南接河北省。

万里长城将察哈尔省分为察南及察北。察北沙漠延伸至中蒙边境。

民国三十六年（1947年）上半年统计为211万4288人，下半年统计为215万54人。

在北洋军阀统治时期的16年中，察哈尔特别行政区的都统共任命了16位；在国民党政府统治时期的21年中，察哈尔省政府主席也多达16位。在位时间最长的也不过三年两载，在位时间短的仅仅几个月、几十天甚至几天。还有个别的任命后并不曾到任。在日军侵占张家口时期，国民政府还任命了空头的省主席，成为流亡的察哈尔省主席。

民国年间察哈尔主政人物分为两个部分，北洋政府时期（1912年至1928年）任察哈尔特别区都统、署理都统16人，他们是：冯国璋、何宗莲、段芝贵、张怀芝、田中玉、张敬尧、王廷桢、张景惠、谭庆霖、张锡元、张之江、郑金声、鹿钟麟、高维岳、商震、张砺生。

国民党时期（1928年至1949年解放前夕），察哈尔省主席、代主席、流亡省政府主席、人民察哈尔省主席共16人，他们是：赵戴文、李培基、杨爱源、刘翼飞、宋哲元、佟麟阁、秦德纯、萧振瀛、张自忠、刘汝明、石友三、毕泽宇、冯钦哉、张苏（张家口第一次解放时的察哈尔省主席）、傅作义、孙兰峰。由于全国解放以后不久，察哈尔省建制很快于1952年撤销了，解放以后唯一一位中共察哈尔省委书记杨耕田。

这些都统与省主席大都在位时间很短，多数人在张家口留下的政绩不多，但也有的少数人却留下宝贵的足迹。如爱国将军张之江在1924年冬临危受命任察哈尔都统，他来到张家口果断地镇压了抢劫焚烧商店的乱兵，安抚了商户，平息了民愤，清理洪水过后的泥沙等遗留问题，至1925年不到一年的时间内，在被洪水冲断的通桥附近修建了清河桥（原大铁桥）等。高维岳都统1927年春夏之际题写的“大好河山”4个颜体大字，给此地名胜大境门留下画龙点睛之作，虽然他也曾镇压过共产党员，但比较清正廉洁，不扰民，不害民，坚决不为日本人做事，保持了晚节；省主席刘翼飞清正廉洁，为解决交通困难，请张学良将军帮忙，修建汉卿桥（即解放桥的前身，汉卿为张学良的字），解放后任天津市政协委员；宋哲元将军不仅修建马路和开辟公园（现人民公园的前身），还主持编修《察哈尔省通志》，给世人留下了第一部较为完整的有关察哈尔的资料，他是著名的爱国抗日将领；1937年8月，省主席刘汝明率领一四三师的八角台军民联合抗战，都给张家口人民留下宝贵的文史资料。

在这33位人物中，有的应得到充分肯定，有的应该遭到贬责，如都统张锡元，由于他克扣军饷，运回天津，造成乱兵哗变，抢劫焚烧商店，又赶上1924年的特大水灾，给张家口人民带来双重灾难，他在历史上留下了极其可耻的一笔。还有石友三，最终堕落成可耻的汉奸。其中也有不少人带有两重性，对每一个人物的具体情况应进行具体的分析。