1949年11月30日，中国人民解放军进入重庆，随后成为西南军政委员会驻地（一年半以后撤销），为西南大区代管的中央直辖市，而当时西南大区驻地亦设在重庆。1952年6月，经过2年的突击式修建，连接四川省省会成都与当时的中央直辖市重庆的成渝铁路完工，成为1949年以后修建的第一条铁路线。西南军政委员会主席刘伯承，命令嘉奖西南铁路工程局两年修通成渝路，实现了四川人民40年的修路愿望。中共中央主席毛泽东为此亲笔题写“庆贺成渝铁路通车，继续努力修筑天成路”。
1954年7月，西南大区、川东行署区撤销，川东行署区首府北碚市并入重庆，重庆市从直辖市降为省辖市，重新与四川省合并。
1964年，北部湾事件爆发，三线建设开始，重庆成为三线建设的核心城市。从1964年至1968年4年间，从上海、江苏、东北等地内迁三线职工27万余人，占重庆当时企业职工的1/4以上。1965年和1979年，全国三线建设重点控制铁路工程川黔铁路和襄渝铁路相继通车。1975年，重庆主城区三线建设内迁而来的外来职工达到最高峰，总人数43.5万人，占当时重庆市区人口的1/4。
1983年，永川地区八个县并入重庆市，重庆市成为计划单列市。1992年重庆辟为沿江开放城市。1996年9月中央批准重庆市代管四川省万县市、涪陵市和黔江地区。
1997年3月14日，在第八届全国人民代表大会第五次会议上，审议通过了将原四川省重庆市、万县市、涪陵市、黔江地区合并设立重庆直辖市的议案；同年6月18日，重庆直辖市政府机构正式重新挂牌。
2005年10月，第五届亚太城市市长峰会在重庆召开，并指定重庆为常任主办城市。共有41个国家和地区、123个城市参会。
2009年1月16日，国务院发布《国务院关于推进重庆市统筹城乡改革和发展的若干意见》（国发〔2009〕3号），把重庆市确定为“国家统筹城乡综合配套改革试验区”，使重庆市在“农转非”等统筹城乡的体制问题的改革上可以先试先行。
2010年6月18日，重庆两江新区作为经济管理区正式挂牌成立。这也是继浦东、滨海之后中国第三个国家级开发区。
2017年3月31日，国务院批复成立中国（重庆）自由贸易试验区。
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