台20厅裁併为12厅，但桃园厅辖区不变。1920年（大正9年），台湾总督府公布《台湾州制》（大正9年律令第3号）、《台湾市制》（大正9年律令第5号）、《台湾街庄制》（大正9年律令第6号），调整行政区划，将台湾西部十个厅改制为五个州（台北州、新竹州、台中州、台南州、高雄州），其中桃园及新竹两厅合併为新竹州，新竹州所辖之桃园郡、中坜郡、大溪郡三个郡的范围大致与现今桃园市的辖区相同。
中华民国时期.1945年（民国34年）二战结束日本投降后，国民政府接收台湾，将新竹州改为新竹