江戸時代後期になると石狩国域は西蝦夷地に属した。文化4年国防上の理由から西蝦夷地は天領（幕府直轄地）とされた。文政4年には一旦松前藩領に復したものの、安政2年再び天領となりハママシケには庄内藩が陣屋を置き警固を行った。また、トクヒラ場所付近には幕府によって石狩役所が置かれ、その範囲は上川郡域（現旭川市）付近まで及んだ。このころ上川郡域では松田市太郎や松浦武四郎らによって層雲峡温泉が発見され、空知郡域の石狩炭田と厚田郡域･望来周辺の油田が石狩役所の荒井金助によって発見されている。また、慶応2年の札幌郡域では、美泉定山によって定山渓温泉に温泉宿が建てられたり、札幌村が開かれる際大友亀太郎によって大友掘（後の創成川）が開削されている。
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明治2年（1869年）8月15日に石狩国が置かれた。
明治3?4年（1870年から1871年）本願寺道路が建設された。この時、札幌郡内（後の札幌市南区簾舞）に宿場のひとつとして簾舞通行屋がおかれている。
明治4年（1871年）5月に開拓使庁が函館から札幌に移転。
明治5年（1872年）札幌農学校が開校。
明治5?6年（1872年から1873年）札幌本道が建設された。
明治15年（1882年）2月8日、廃使置県にともない札幌県の所管となる。
寺院・神社・一宮 [編集]
寺院は、安政年間に建立された石狩市の能量寺や、西本願寺札幌出張所を起源とする札幌市の本願寺札幌別院などがある。
神社は、元禄7年創建の石狩弁天社、天保年間には存在していた浜益神社、嘉永元年創立の厚田神社、安政年間創立の石狩八幡神社・篠路神社・発寒神社などがある。
石狩郡 石狩弁天社（石狩市）
石狩郡 石狩八幡神社（石狩市）
札幌郡 札幌神社（現北海道神宮、札幌市）
札幌郡 若宮八幡→篠路八幡社（現篠路神社、札幌市）
札幌郡 稲荷社→稲荷神社（現発寒神社、札幌市）
空知郡 岩見沢神社（岩見沢市）
上川郡 上川神社 （旭川市）
厚田郡 厚田神社（石狩市厚田区）
浜益郡 稲荷神社（現浜益神社、石狩市浜益区）
このうち、北海道神宮と岩見沢神社（空知一宮）が一宮と称され、また旭川の鎮守・上川神社の旧社格は県社で現在は別表神社に加列されている。
※令制国としての一宮ではないが、全国一の宮会では北海道神宮（札幌市中央区）を「蝦夷国新一の宮」に認定している。