Die Neuformierung des Freistaats Sachsen war eine Forderung, die bereits während der friedlichen Revolution im Herbst 1989 von Bürgerrechtlern und Demonstranten erhoben wurde. Die Initiative zur Schaffung eines Freistaates Sachsen ergriff u. a. der Runde Tisch des Bezirkes Dresden, der diese Aufgabe schließlich am 17. Mai 1990 einem Koordinierungsausschuss mit Arbeitsgruppen zu Verfassung, Wirtschaft, Umwelt, Bildung und Wissenschaft sowie zur Vorbereitung des Landtags übertrug.

Im Mai 1990 fanden die letzten Sitzungen der Bezirkstage Dresden, Karl-Marx-Stadt und Leipzig statt, die ihre Selbstauflösung beschlossen. Die Aufgaben übernahmen interimistisch Bezirksverwaltungsbehörden unter je einem Regierungsbevollmächtigten. Am 22. Juli 1990 beschloss die erste frei gewählte Volkskammer der DDR das Verfassungsgesetz zur Bildung von Ländern in der Deutschen Demokratischen Republik. Sachsen wurde durch Zusammenlegung der Bezirksterritorien Dresden, Chemnitz und Leipzig gebildet, wobei sich die Kreise Altenburg und Schmölln (zuvor Bezirk Leipzig) an Thüringen anschlossen und die Kreise Hoyerswerda und Weißwasser (zuvor Bezirk Cottbus) zu Sachsen kamen. Damit wurde im Wesentlichen der Gebietsbestand aus der Zeit zwischen 1945 und 1952 wiederhergestellt. Der Zuschnitt der 48 im Jahre 1952 gebildeten Landkreise blieb zunächst unverändert.

Nach langen Diskussionen über den genauen Termin beschloss die Volkskammer in einer Sondersitzung in der Nacht vom 23. auf den 24. August 1990 den Beitritt der DDR zum Geltungsbereich des Grundgesetzes mit Wirkung vom 3. Oktober 1990. Im Einigungsvertrag vom 31. August 1990 wurde der Beitritt nach Artikel 23 (alt) Grundgesetz förmlich festgeschrieben und der Tag des Beitritts als Stichtag für die Neukonstituierung der Länder bestimmt. An diesem Tag wurde der Freistaat Sachsen mit einer Feierstunde in der Meißner Albrechtsburg neu begründet. Am 14. Oktober 1990 fanden die ersten Wahlen zum Sächsischen Landtag statt, der am 27. Oktober 1990 zu seiner konstituierenden Sitzung zusammentrat. Als erster Ministerpräsident wurde Kurt Biedenkopf (CDU) gewählt. Die Verfassung des Freistaats Sachsen verabschiedete der Sächsische Landtag am 27. Mai 1992.

Der Verwaltungsaufbau, der nach 1990 v. a. unter Mithilfe des Partnerlandes Baden-Württemberg verwirklicht wurde, richtete sich an dem der alten Bundesländer aus. Als Oberste Staatsbehörden wurden Ministerien errichtet, denen zahlreiche Behörden und Einrichtungen nachgeordnet sind. Als Allgemeine Staatsbehörden nahmen ab 1. Januar 1991 die Regierungspräsidien Chemnitz, Dresden und Leipzig eine Koordinierungsfunktion bei der Erfüllung staatlicher Aufgaben in ihrem Regierungsbezirk wahr. Durch das Kreisgebietsreformgesetz vom 24. Juni 1993 wurde die kommunale Gebietsgliederung mit Wirkung vom 1. August 1994 auf 22 Landkreise und sieben kreisfreien Städte reduziert. 15 Jahre später folgte ein erneuter Umbau der Verwaltungsstruktur. Mit dem "Gesetz zur Neuordnung der sächsischen Verwaltung" sowie dem "Gesetz zur Neugliederung des Gebietes der Landkreise" vom 29. Januar 2008 wurde die Bildung von acht neuen Landkreisen Bautzen, Erzgebirgskreis, Görlitz, Leipzig, Meißen, Mittelsachsen, Nordsachsen, Sächsische Schweiz-Osterzgebirge, Vogtlandkreis und Zwickau beschlossen. Mit Chemnitz, Dresden und Leipzig blieben nur drei kreisfreie Städte bestehen. Aus den Regierungspräsidien wurden drei Landesdirektionen gebildet. Die Umsetzung der beiden Gesetze erfolgte am 1. August 2008. Zum 1. März 2012 führte man die drei Landesdirektionen in der Landesdirektion Sachsen mit Hauptsitz in Chemnitz zusammen, in Dresden und Leipzig bestehen weiterhin Dienststellen.