1801-ci ildə Şərqi Gürcüstanla yanaşı Azərbaycanın Qazax, Şəmşəddil, Borçalı və Pəmbək torpaqları Rusiya imperiyasının tərkibinə daxil edildi. Bu, Rusiya imperiyası tərəfindən işğal olunan ilk Azərbaycan torpaqları idi. 1819-cu ildə Şəmşəddil sultanlığı distansiyaya çevrildi. Qazax sultanlığı isə 1826-cı ildə distansiya oldu.
1803-cü ildə rus qoşunları tərəfindən Car-Balakən camaatlığı işğal edildi. 1803-cü il aprel ayının 12-də Rusiya ilə Car-Balakən camaatlığı arasında imzalanmış “Andlı Öhdəlik” sazişinə əsasən camaatlığa daxili muxtariyyət hüququ verilirdi.
1828-ci ildə çar hökuməti tərəfindən keçmiş İrəvan və Naxçıvan xanlıqları, habelə Pəmbək və Şorayelin ərazisində qondarma «Erməni vilayəti» yaradıldı.
Şimali Azərbaycanın digər işğal olunmuş torpaqlarında da yeni inzibati-ərazi sistemi bərqərar olundu. Rus qoşunlarına müqavimət göstərmiş xanlar hakimiyyətdən devrildi. 1804-cü ildə, Gəncəli Cavad xanın qətlindən sonra, Gəncə xanlığı dairəyə çevrildi. Gəncənin adı isə Yelizavetpol kimi dəyişdirildi. Beləliklə, Yelizavetpol dairəsi yaradıldı. 1806-cı ildə Bakı xanlığı komendantın başçılıq etdiyi Bakı əyalətinə çevrildi. Quba xanlığı da eyni aqibəti yaşadı. Doğrudur, 1806-1810-cu illərdə Quba əyalətində keçid idarəetmə sistemi mövcud idi və yanlız 1810-cu ildə əyalətə komendant rəhbərlik etməyə başladı.
Digər Azərbaycan xanlıqları – Qarabağ, Şəki, Şirvan və Lənkəran xanlıqları rus işğalı zamanı Gəncə xanlığının faciəvi taleyini, qüvvələrin qeyri-bərabər olmasını nəzərə alaraq müqavimət göstərmədilər və Rusiya imperiyası ilə ikitərəfli müqavilələr imzaladılar: Qarabağ və Şəki xanlıqları – 1805-ci ilin mayında, Şirvan xanlığı isə dekabrında Kürəkçay müqaviləsini imzaladı. Lənkəran xanlığı ilə də 1809-cu ildə müvafiq müqavilə imzalandı. Bu xanlıqlar bir müddət Rusiya imperiyası tərkibində daxili muxtariyyətini qoruyub saxlaya bildilər. Lakin tezliklə bu xanlıqlar da ləğv edildi: 1819-cu ildə Şəki, 1820-ci ildə Şirvan, 1822-ci ildə Qarabağ, 1826-cı ildə isə Lənkəran xanlıqları ləğv edildi. Ləğv edilmiş xanlıqlar komendantlar tərəfindən idarə olunan əyalətlərə çevrildi.
Beləliklə, Şimali Azərbaycanın ərazisində mahiyyət etibarilə hərbi işğal rejimi olan komendant idarə sistemi bərqərar olundu. Əyalətlər mahallara bölünürdü. Belə ki, 1823-cü ilin kameral təsvirinə görə, Qarabağ əyaləti 21 mahaldan - Sisian, Dəmirçihəsənli, Küpara, Bərgüşad, Vahabyurd, Kəbirli, Tativ, Cavanşir, Talış, Xaçın, Kolanı, Çələbiyurd, Xırdapara, Dizax, Püsiyan, Dizaq Cavanşiri, Otuziki, İyirmidörd, Qaraçorlu, Vərəndə və Acanantürk mahallarından ibarət idi.
1830-cu ildə Rusiya imperiyası 1803-cü il tarixli “Andlı öhdəliyi” pozaraq Car Balakən camaatlığının daxili muxtariyyətini ləğv etdi. Bu ərazidə Car-Balakən dairəsi yaradıldı.
1840-1841-ci illərdə həyata keçirilmiş inzibati və məhkəmə islahatına görə, Cənubi Qafqaz iki hissəyə bölündü: Gürcü-İmereti quberniyası və Xəzər vilayəti. Komendant idarə sistemi və əyalətlər ləğv edildi. Əyalətlərin əvəzinə qəzalar yaradıldı. Şirvan, Qarabağ, Şəki, Lənkəran, Bakı, Quba və Dərbənd qəzaları Xəzər vilayətinin tərkibinə, Yelizavetpol dairəsi, Naxçıvan və İrəvan qəzaları, eləcə də Car-Balakən dairəsi Gürcü-İmereti quberniyasının tərkibinə daxil edildilər.
Göründüyü kimi, qondarma «Erməni vilayəti» də ləğv olunmuş və onun ərazisi Naxçıvan və İrəvan qəzalarını təşkil edərək Gürcü-İmereti quberniyasının tərkibinə daxil edilmişdi.
Ümumiyyətlə, inzibati və məhkəmə islahatı uğursuz oldu, çünki o, müsəlman əhalisinin anlayışlarına, dininə, adət-ənənələrinə və həyat tərzinə uyğun deyildi, bu da xalqın kütləvi çıxışlarına səbəb olurdu. Buna görə də çar hökuməti diyar idarəçiliyinin yeni üsullarını axtarmağa məcbur oldu. 1844-cü ildə Qafqaz canişinliyi yaradıldı. Qafqazın ilk canişini M.S.Vorontsov oldu. Onun bilavasitə iştirakı ilə I Nikolay 1846-cı ildə Cənubi Qafqazın inzibati-ərazi sistemində dəyişikliklər etdi. Cənubi Qafqaz dörd quberniyaya – Tiflis, Kutaisi, Şamaxı və Dərbənd quberniyalarına bölündü.
1849-cu ildə 5 qəzadan - İrəvan, Naxçıvan, Gümrü (Aleksandropol), Yeni Bəyazid və Ordubad qəzalarından ibarət olan İrəvan quberniyası yaradıldı. Gümrü (Aleksandropol) qəzası Borçalı distansiyasının cənub hissəsi və Pəmbək-Şorayel distansiyasının bütün ərazisindən təşkil olundu.
1859-cu ildə baş vermiş zəlzələ nəticəsində Şamaxı şəhəri dağıldı və quberniyanın mərkəzi Bakıya köçürüldü. Beləliklə, Şamaxı quberniyası Bakı quberniyası adlanmağa başladı.
Şimali Qafqaz xalqlarının azadlıq mübarizəsinin məğlubiyyətə uğramasından sonra, 1860-cı ildə Dağıstan vilayəti yaradıldı. Dərbənd quberniyası ləğv edildi. Dərbənd Dağıstan vilayətinin tərkibinə, Quba qəzası isə Bakı quberniyasının tərkibinə daxil edildi. Car-Balakən dairəsi Zaqatala dairəsi adlandırıldı.
1861-ci ildə Azərbaycanın əzəli torpağı olan Zəngəzurda eyni adlı qəza yaradıldı. Onun tərkibinə Qarabağ qəzasının qərb hissəsi və Ordubad qəzasının şərq hissəsi daxil edildi. Ordubad qəzasının qalan hissəsi Naxçıvan qəzasına verildi. Beləliklə, Ordubad qəzası ləğv olundu.
1867-ci ildə İrəvan quberniyasının tərkibinə daha iki qəza – Sürməli və Üçmüədzin qəzaları daxil edildi.
1867-ci ilin dekabrında Bakı quberniyasının tərkibindəki Şamaxı qəzasından Göyçay qəzası, 1868-ci ilin fevralında isə Cavad qəzası ayrıldı.
1868-ci ildə Yelizavetpol quberniyası yaradıldı. Onun tərkibinə Tiflis quberniyasından Yelizavetpol qəzası, Bakı quberniyasından isə Şuşa və Nuxa qəzaları daxil edildi. Yelizavetpol qəzasından xüsusi olaraq Qazax qəzası da ayrıldı. Yeni quberniyanın tərkibinə Zəngəzur qəzası da daxil edildi.
1871-ci ildə Naxçıvan qəzasının ərazisindən Şərur-Dərələyəz qəzası ayrıldı. 1874-cü ildə isə Yelizavetpol quberniyasının tərkibindəki Nuxa qəzasından Ərəş qəzası ayrıldı.
1883-cü ildə Yelizavetpol quberniyasının tərkibində Qarabağ torpaqları hesabına daha 2 qəza - Cavanşir və Cəbrayıl qəzaları yaradıldı. Beləliklə də keçmiş Qarabağ xanlığının ərazisi 4 qəzaya bölünmüş olundu: Şuşa, Zəngəzur, Cavanşir və Cəbrayıl qəzaları. 1905-ci ildə Cəbrayıl qəzasının adı Karyagin qəzasına dəyişdirildi.
XIX əsr – XX əsrin əvvəllərində Şimali Azərbaycanın ərazisindəki inzibati bölgü tarixən formalaşmış mədəni və iqtisadi əlaqələri nəzərə almamışdır. Belə ki, Mil düzünün davamı olan Qarabağın ərazisi Bakı quberniyasının tərkibinə deyil, Yelizavetpol quberniyasının tərkibinə daxil edilmişdir. Əhalisinin əksəriyyəti azərbaycanlılardan ibarət olan Dərbənd isə tarixən Azərbaycanla bağlı olmasına baxmayaraq 1860-cı ildə Dağıstan vilayətinin tərkibinə daxil edilmişdir. Əzəli Azərbaycan torpaqlarında hətta erməni müəllifləri tərəfindən qondarma kimi qələmə verilən «Erməni vilayəti» yaradılmışdır.