光緒十三年（西元1887年）八月奉準正式建立臺灣省，當時新任臺灣巡撫劉銘傳會同閩浙總督楊昌浚合奏的《臺灣郡縣添改撤裁折》疏曰：

　　竊臣等於光緒十二年六月十三日，會奏臺灣改設事宜折內，聲明彰化等縣地輿太廣，亟需分治設官，奉旨：“該部議奏，欽此”。旋準部咨，議會酌度情形奏明辦理等因。伏查臺灣疆域，南北相距七百餘裏……；如彰化、嘉義、鳳山、新竹、淡水等縣，縱橫多至二、三百里，鞭長莫及，治化何由？且防務為治臺要領，轄境太廣，則耳目難周，控制太寬，則聲氣多阻……嘉義之東，彰化之南，自濁水溪始，石圭溪止，截長補短，方長約百餘裏，擬添設一縣曰雲林縣……。

　　光緒十三年（1887年）九月初八日詔曰可，於是雲林縣成為新建臺灣省所轄四縣之一，縣治先設于林圯埔（今南投縣竹山鎮），後又遷至斗六門（今斗六市）。日據不久取消雲林縣，戰後復設迄今，範圍為臺南州斗六、虎尾及北港等郡。縣治當初則為斗六與虎尾兩鎮相爭，最後由斗六勝出，但地方法院設于虎尾。1981年12月25日，斗六鎮升格縣轄市。

　　然而，今日雲林縣範圍與清代已有相當不同，例如昔日縣治林圯埔（竹山）不屬於今雲林縣轄內。又事實上，“雲林”一名係取自竹山境內地名。