1868 wurde gemäß dem Vilâyetsgesetz von 1864 das Territorium als Vilâyet organisiert. Die Aufsicht über die osmanische Präsenz in Innerarabien, die bislang vom Eyalet Dschidda wahrgenommen wurde, ging um dieselbe Zeit an die osmanische Provinzialverwaltung im Irak (Vilâyet Bagdad) über. Kurz nach der Gründung wurde 1872 das Vilâyet zum Mutasarrıflık herabgestuft, aber 1875 wieder zum Vilâyet erhoben. 1908 wurde der Sandschak von Medina aus dem Vilâyet herausgelöst und als unabhängiger Sandschak direkt der Regierung in Istanbul unterstellt. Im Ersten Weltkrieg entglitten durch den Arabischen Aufstand des Großscherifen ab 1915 das Vilâyet Hedschas und der Sandschak Medina schrittweise der osmanischen Kontrolle. Nach dem Waffenstillstand von Moudros 1918 zogen die letzten osmanischen Truppen aus Arabien ab und das Königreich Hedschas wurde gegründet.