在中法戰爭中，清廷於1884年六月授與前直隸陸路提督劉銘傳巡撫頭銜，使其負責台灣的行政與軍務。同年七月，劉銘傳到達台灣，因鑑於北部遭受法軍攻擊的情勢，親自駐守台北。劉銘傳就任管轄台灣及福建的福建巡撫時，向朝廷建議台灣與福建分離被採納，1885年十月台灣成為獨立的「福建臺灣省」，劉銘傳被委任為第一任台灣巡撫。福建台灣省成立後，立即修改行政區劃：台灣省之下，設台東直隸州與管轄淡水縣、新竹縣、宜蘭縣、基隆廳的台北府，管轄台灣縣、彰化縣、雲林縣、苗栗縣及埔里社廳的台灣府，管轄安平縣、嘉義縣、鳳山縣、恒春縣及澎湖廳的台南府等三府十一縣三廳一直隸州。將臺灣省省會定於台灣縣（今臺中市）。此時重編之行政區域，成為後來台灣總督府以及戰後劃分行政區的基礎。劉銘傳創設直屬台灣省的三十幾個機構，又把原來的機構加以改組。其中比較重要的有徵收稅租的稅厘總局、負責樟腦專賣的腦務總局、徵收茶稅的茶厘總局、負責食鹽生產與徵稅的鹽務總局、推行煤炭採掘的煤務局、促進海上運輸與管理的輪船局、推行開拓與開墾的撫墾局、負責公眾衛生與疾病治療的官醫局等等。幾乎所有這些機構，雖然名稱有所改變，都被日治時代的台灣總督府繼承下來。