ในสมัยอยุธยานั้น บริเวณนอกกำแพงเมืองถูกแบ่งออกเป็นเขตการปกครอง 3 เขต เรียกว่าแขวง (ภายหลังเปลี่ยนมาเรียกอำเภอ) ประกอบด้วยแขวงขุนนคร แขวงขุนเสนา และแขวงขุนอุทัย

แขวงขุนนครนั้น ต่อมาแยกออกเป็นแขวง คือ

1. แขวงนครใหญ่ ซึ่งต่อมาแยกเป็น แขวงนครใหญ่ (อำเภอมหาราชในปัจจุบัน) และ แขวงนครใน (อำเภอบางปะหันในปัจจุบัน)
2. แขวงนครน้อย ต่อมาก็แยกออกเป็น 2 แขวงเช่นกัน คือ

• แขวงนครน้อย ซึ่งต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็นอำเภอท่าเรือ
• แขวงนครกลาง ต่อมาก็ได้เปลี่ยนมาเรียกว่า อำเภอนครกลาง มีที่ว่าการอำเภออยู่ที่ตำบลบ่อโพง แต่ด้วยสถานที่ตั้ง ณ ตำบลบ่อโพงนั้นไม่เป็นศูนย์กลาง ในเวลาต่อมาจึงมีการย้ายที่ว่าการอำเภอนครกลางมาอยู่ที่ตำบลนครหลวง (เหตุที่ชื่อตำบลนครหลวงเพราะเป็นที่ตั้งของปราสาทนครหลวง) แล้วจึงเปลี่ยนชื่อมาเป็น อำเภอนครหลวง จนถึงปัจจุบัน [1]

ส่วนนี้ตั้งแต่ พ.ศ. 2490 ถึงปัจจุบัน

• วันที่ 10 มิถุนายน 2490 ตั้งตำบลคลองสะแก แยกออกจากตำบลบ่อโพง ตั้งตำบลหนองปลิง แยกออกจากตำบลบ่อโพง และตำบลบ้านชุ้ง ตั้งตำบลปากจัน แยกออกจากตำบลบางระกำ ตั้งตำบลบางพระครู แยกออกจากตำบลนครหลวง ตั้งตำบลท่าช้าง แยกออกจากตำบลพระนอน[2]
• วันที่ 16 มิถุนายน 2490 โอนพื้นที่หมู่ 10-14 ตำบลพระนอน (ในขณะนั้น) ไปขึ้นกับ ตำบลท่าช้าง (หมู่ 3-7 ในขณะนั้น) [3]
• วันที่ 6 กรกฎาคม 2494 โอนพื้นที่หมู่ 7 ตำบลบางระกำ (ในขณะนั้น) ไปขึ้นกับ ตำบลนครหลวง (หมู่ 8 ในขณะนั้น) [4]
• วันที่ 10 ธันวาคม 2499 จัดตั้งสุขาภิบาลนครหลวง ในท้องที่บางส่วนของตำบลนครหลวง บางส่วนของตำบลบางระกำ และ บางส่วนของตำบลบางพระครู [5]
• วันที่ 28 พฤศจิกายน 2536 จัดตั้งสุขาภิบาลอรัญญิก ในท้องที่บางส่วนของตำบลพระนอน บางส่วนของตำบลท่าช้าง และ บางส่วนของตำบลสามไถ [6]
• วันที่ 25 พฤษภาคม 2542 ยกฐานะจากสุขาภิบาลนครหลวง และ สุขาภิบาลอรัญญิก เป็น เทศบาลตำบลนครหลวง และ เทศบาลตำบลอรัญญิก