三県一局時代
開拓使本庁の管轄区域をもって成立する。県庁所在地は旧石狩国札幌郡の札幌区。県令は調所広丈。
管轄地域は、石狩国・天塩国・十勝国・日高国の全域と後志国の岩内・古宇・積丹・美国・古平・余市・忍路・高島・小樽の9郡、胆振国の虻田・有珠・室蘭・幌別・白老・勇払・千歳の7郡(即ち山越郡以外の全域)、北見国の宗谷・枝幸・利尻・礼文の4郡とされた。なお、後志国9郡は幕末の和人地の一部であった。
地理的には十勝国十勝郡の東端と宗谷岬(北)・神威岬(西)・襟裳岬(南)の3つの岬を四至としていた。
1871年10月3日(明治4年8月19日)、当時の北海道開拓使は北海道の開拓の目処として翌72年から10年間1,000万円をもって総額とするという大規模予算計画、いわゆる開拓使十年計画を決定していた。
そして開拓使十年計画の満期を迎えた1882年、当初の計画通り北海道開拓使を廃止し、その当時置かれていた北海道開拓使の札幌の本庁および函館・根室の2支庁のそれぞれの管轄区域に応じて道外と同様に県という行政区域を新たに3つ設定することになった。
開拓事業については、これらの3県と農商務省管轄の北海道事業管理局とで地方レベル・国レベルを各々分担する形で引き継がれることになった。
北海道開拓使の廃止直前に「開拓使官有物払下げ事件」が起きて混乱が生じたものの、1882年2月8日、予定通り北海道開拓使に代わって札幌県・函館県・根室県の3県が成立した。これによって北海道全体としては初めて近代行政機関・近代行政区画を持つことになった。
なお、道外の県とは異なり、これ以降も続く開拓使的な任務の都合や低過ぎる人口密度などのため、これらの3県に県議会や郡役所が正式に設置されることはなかった。