直轄市屬于省級行政單位，是直屬中央政府管理的省級行政單位。

中華人民共和國共有省、自治區、直轄市以及特別行政區4種省級行政單位，其中，共有4個直轄市：北京市、上海市、天津市、重慶市。

直轄市作為行政單位，在不同的國家有不同的定義。即使在中國，大陸的直轄市和臺灣省的直轄市（“院轄市”）也不同。基本的定義是，一個普通的行政單位（詳見特別行政區），面積可以小至一個人民政府、一個市、一個鎮、甚至一個村。不過對于多數國家而言，直轄市最基本要有自己的選舉機制，從而選出直轄市的領導人。 中國的直轄市與省、自治區、特別行政區一樣均為最高一級行政單位，因此行政地位與省相同；但是管轄區域與地級市相同，管轄區、縣、自治縣等。

成立直轄市主要要具備以下條件：

1、明顯的區位優勢和經濟政治優勢，在國內主要城市中經濟體量靠前，直轄后能夠輻射，帶動整個地區的經濟的發展，且應與原有直轄市保持一定距離，例如原省屬時期的重慶市為計劃單列市，國內政治經濟地位較為突出。

2、人口不少于200萬人，且是所在區域最大的城市，因為密度人口是地區經濟發展的基礎。

3、非省會城市優先考慮，且城市和人口規模經濟體量綜合實力等超越所在省省會城市，長期居省內第一位置。

4、省會直轄后本省它城有能力肩負省會職責。

5、有一定的經濟基礎，至少達到自足水平，便于往后政府調控。

6、盡量不破壞所在省的行政版圖。

截至2016年底，中國大陸地區共有4個直轄市，分別是北京、上海、天津和重慶，其市領導屬于正省級，即正部級干部。

直轄市的制度源于中華民國政府于1921年《市自治制》中所稱的特別市。1930年施行之《市組織法》將其改稱為院轄市，在本法中特別市的地方自治權力被大量削減，市長自開放直選前皆改由行政院直接派任（官派簡任）。

國民政府完成北伐統一全國后，先在中華民國17年（1928年）頒布《市組織法》和《特別市組織法》，并將全市最高行政機關定名為“市政府”、最高民意機關定名為“市參議會”；于民國19年（1930年）制定新的《市組織法》，將“市”分為院轄市（即原之特別市；日后再改稱直轄市）和省轄市。院轄市與省同級，省轄市則與縣同級。設置院轄市之人口門檻為一百萬人，省轄市為二十萬人，但僅有半數院轄市有達到人口標準。

中華民國在民國三十八年（1949年）以前，以人口達100萬人為基準，先后建制了12個院轄市。

1948年7月28日，華北聯合行政委員會（中央人民政府前身）決定石家莊、陽泉設為直轄市。

1949年10月1日，北平改稱北京，定為中華人民共和國行政中心，另有11個直轄市（天津、上海、南京、西安、重慶、廣州、武漢（漢口）、沈陽、鞍山、撫順、本溪）。

1949年11月，天津設為直轄市。

1950年11月，旅大行署區設為旅大市（直轄市），由東北大行政區代管。

1952年11月15日，南京直轄市與江蘇省合并，設立為省會。

1953年7月，哈爾濱設為直轄市。

1953年9月，長春設為直轄市。

1954年6月，重慶、廣州、沈陽、長春、哈爾濱、西安、武漢、旅大、鞍山、撫順、本溪直轄市皆降格為省轄市。

1954年7月，重慶直轄市與四川省合并，隨后成為中國第一個計劃單列市。

1958年2月，天津直轄市降格為河北省轄市，河北省行政中心由保定遷往天津。

1966年5月，河北省行政中心遷回保定。

1967年1月2日，天津從河北省分離，恢復直轄市。

1997年6月18日，重慶從四川省分離，恢復直轄市。

臺灣“直轄市”（“院轄市”）：臺北市、高雄市、新北市、臺中市、臺南市、桃園市合稱為“六都”。

1949年，中華民國政府播遷來臺，增設直轄市有：臺北市（1967年升格）、高雄市（1979年升格、2010年合并改制）、新北市（2010年升格）、臺中市（2010年合并升格）、臺南市（2010年合并升格）、桃園市（2014年升格）。

朝鮮民主主義人民共和國目前有兩個直接隸屬于中央的城市：平壤直轄市（朝鮮語：???/直轄市）及羅先特別市（朝鮮語：???/特別市）。

直轄市是大韓民國在1991年以前曾有的行政區劃。設有仁川、光州、大邱、釜山、大田、蔚山等個廣域市。

越南社會主義共和國的直轄市共設有5個。

蒙古首都烏蘭巴托市，不隸屬于任何一個省（盟）。

老撾人民民主共和國的首都萬象為該國唯一的直轄市：萬象（老撾文新馬臺港澳譯為永珍）

哈薩克共和國的直轄市意為共和國直屬城市，設有兩市，分別為該國新舊首都。

吉爾吉斯的直轄市意為共和國直屬城市，設有兩市，分別為該國第一、二大城，也是首都和第二首都（法定）。

烏茲別克設有一個直轄市（烏茲別克語：shahri）：塔什干市，為該國首都。為中亞第一大城，蘇聯時期為蘇聯第四大城。

俄羅斯聯邦直轄市，與其余各聯邦主體權力相同，設有莫斯科、圣彼得堡和塞瓦斯托波爾三市。莫斯科和圣彼得堡為俄羅斯聯邦前兩大城市，在蘇聯時期，也為全蘇聯前兩大城市。

烏克蘭設有一個直轄市：基輔市。基輔是該國首都，蘇聯時期為蘇聯第三大城。