Телефонным звонком председателя Временного правительства князя Г. Е. Львова 5 марта 1917 года все губернаторы были отстранены от власти, которая передавалась председателям губернских земских управ с возложением на них обязанностей губернских комиссаров, однако аппарата власти они не имели. Лишь через полгода, 17 сентября 1917 года, чтобы усилить единоначалие и восстановить деятельность большинства прежних губернских учреждений, Временное правительство приняло «Положение о губернских и уездных комиссарах», но выполнять его было уже некому, и в Костромской губернии, как и России в целом, реальная власть оказалась у Советов рабочих, крестьянских и солдатских депутатов, действовавших на коллективной основе и несравнимо решительнее представителей Временного правительства.
В конце 1917 и начале 1918 годов власть в Костромской губернии осуществлялась президиумом губернского Совета рабочих, крестьянских и солдатских депутатов, однако по мере укрепления диктатуры пролетариата все больше смещалась в сторону губернского комитета РКП (б), образованного в сентябре 1918 года. Формально распорядительные функции принадлежали исполнительному комитету губернского Совета депутатов и его председателю, однако руководящие решения принимались губернским комитетом партии большевиков, возглавлявшимся председателем или секретарем, а с октября 1920 года — ответственным секретарем губернского комитета РКП (б), который производил подбор, расстановку и воспитание руководящих кадров, осуществлял контроль за деятельностью всех губернских учреждений и принимал административные, судебные, хозяйственные и другие решения, то есть выполнял функции, не свойственные органу политической партии и не предусмотренные конституцией государства. Эта установившаяся схема управления существовала фактически весь советский период истории страны и Костромского края.
Местное самоуправление в Костромском крае, как и во всей стране, большевиками было ликвидировано, а территория края подвергнута большому сокращению. Постановлением III Всероссийского съезда Советов была создана Иваново-Вознесенская губерния, которой в 1918 году отошли наиболее экономически развитые уезды Костромской губернии: Кинешемский и Юрьевецкий полностью и большинство волостей Нерехтского, а постановлением ВЦИК 5 июля 1922 года — еще и Макарьевский; обширнейшие Варнавинский и Ветлужский уезды Костромской губернии были переданы Нижегородской губернии.
В результате край лишился не только приволжской промышленности и сельского хозяйства и основных лесных и минеральных запасов, но и богатейшего культурного наследия, а главное — населения. Его численность в те годы сократилась до количества полуторавековой давности, когда в наместничестве оно составляло 806 922 человека (в 1814 году — 861 216, в 1853 году — 1 млн, в 1899 году — 1,5 млн, а в 1913 году — 1 819 239 жителей). И если в 1820-е годы в Костромской губернии насчитывалось всего только 136 промышленных предприятий, то к исходу XIX века их стало 2 035 с валовым доходом 58 011 043, а в 1913 году — 146 млн рублей. В 1913 году, кроме того, в Костромской губернии действовали 1 369 земских и народных училища с 82 555 учащимися, 364 церковно-приходские школы и 11 двухклассных школ с 17 962 учениками, а количество больниц и лечебниц достигло 175, и они одновременно могли принять 3 457 пациентов.
Население столицы губернии, в 1913 году составлявшее 50 тысяч жителей, через 20 лет, наоборот, удвоилось, однако ни одного нового производства и ни одного нового общественного здания в Костроме в эти годы не прибавилось. Единственное высшее учебное заведение в середине 1920-х годов было закрыто, Костромское научное общество разогнано. В апреле 1929 года Кострома стала районным центром Ивановской промышленной области.
Костромская область с 26 районами указом Президиума Верховного Совета СССР была образована 13 августа 1944 года. После административных изменений в области осталось 24 района. Ее территория составила 58 тысяч квадратных километров, а население — 847,3 тысячи человек.
В сравнении с довоенным периодом изменилось и социальное происхождение руководящих кадров. Из 22 послевоенных руководителей не менее 15 (68,2 %) имели происхождение из рабочих и крестьян. И в личных делах руководителей области все чаще появляются записи об окончании институтов, академий, экономических или юридических факультетов университетов.
Партийное руководство хозяйством области обусловило соответствующую структуру обкома и райкомов КПСС, в которых важную роль играли отраслевые отделы — промышленный, транспортный, строительный, сельского хозяйства и др. Аналогичные подразделения имелись и в исполнительных органах власти, что приводило к дублированию функций. Особенно много путаницы в управлении возникло после решения ноябрьского пленума ЦК КПСС 1962 года о разделении партийных организаций на сельские и промышленные. Вместе с тем через партийные организации, которые существовали на всех предприятиях, во всех колхозах и совхозах, решения руководства оперативно доводились до трудовых коллективов, внутри и между которыми организовывалось социалистическое соревнование, принимались «встречные» обязательства. Успешное выполнение планов и социалистических обязательств стимулировалось морально и материально.