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1869年（明治2年），日本将虾夷地改名为北海道，并设置开拓使负责对北海道的开发，同时开始建设札幌。当时任职判官的岛义勇在名为円山的丘陵东方规划了全新的市镇街道，并引用了现代化的都市计划理念，形成了今日札幌市的整齐街廓。1875年（明治8年）开始，最初的屯田兵加入札幌的开发行列，铁路的铺设与工商产业的发展也陆续开始。[1]


道厅旧红砖厅舍1882年日本废除开拓使，比照日本在其他地区的行政区划，在在北海道设置函馆县、札幌县与根室县共三个县；1884年原属札幌县底下的札幌区变更为札幌郡，并在市中心的地区另设一个也是同样名为札幌区的次级行政区及区役所（区公所）。不过，北海道设县的历史很短暂，1886年北海道三县又被取消，正式将“道”升级为日本的一级行政区，设置北海道厅，而札幌也成为道厅（道政府）的所在地，今日被称为“北海道厅旧红砖厅舍”的历史性建筑，则是在1888年时落成启用。

1922年（大正11年）日本开始实施被称为“市制”的新版地方行政区划制度，札幌市正式建市，在这之后札幌市陆续数次扩张范围将周遭的町村并入，人口也持续增加。1947年，日本施行地方自治法，札幌市首度进行市长的民选；1950年举办第一届的札幌雪祭。1970年札幌市人口突破百万，距离建城仅102年，两年后的1972年，札幌市正式升格为政令指定都市，底下划分7区，并且在同年举行了札幌奥林匹克运动会（第11届冬季奥运）。