1927年6月10日，“郑州会议”决议建立陕西省政府，隶属武汉国民政府。设委员9至13人，从委员中产生1人为主席，下置秘书处及民政、财政、教育、建设、司法5厅，各厅厅长由委员兼。13日，武汉政府发布任命令。7月18日，南京国民政府改组该省政府。

主席

于右任（1927年6月10日指定），陕西三原人，国民党元老，在西北有较强的影响力。

石敬亭（1927年7月18日任），山东利津人，冯玉祥的亲信谋士，长期担任西北军总参谋长一职。

南京国民政府与武汉国民政府统一后，陕西省政府隶属于南京国民政府。10月30日，国民政府再令改组陕西省政府委员会。增设农矿厅及高等法院。1930年11月25日，再次改组，减委员为7至9人，裁撤司法、农矿2厅。后相继增设保安处、审计处、水利局、印花烟酒税局及全省保安司令部等机构。1936年6月，分设7个区，置行政督察专员公署作为省政府辅助机关。翌年1月，各区又设保安司令部，保安司令由行政督察专员兼。

主席

于右任（1927年10月30日任）

杨虎城（1930年10月29日任），陕西蒲城人，陕军首领。中原大战后主政陕西，势力遍布于陕甘两省绝大部分地区。

邵力子（1933年5月4日任），浙江会稽人，蒋介石重要幕僚。

1936年12月12日，张学良、杨虎城发动“西安事变”，改组陕西省政府。翌年1月5日，国民政府派孙蔚如任陕西省政府主席，2月26日，下令改组陕西省政府委员会。其后，该省相继增设社会处、卫生处、图书杂志审查处、合作事业管理处、会计处、统计处、粮食管理局、粮政局、田赋粮食管理处、地政局、人事室等机构，并将原7个行政区扩增为10个行政区。1949年5月20日，陕西省城西安解放。

主席

孙蔚如（1937年1月5日任），陕西西安人，杨虎城心腹，西安事变后成为陕军主帅。

蒋鼎文（1938年6月15日任），浙江诸暨人，蒋介石心腹，中央军五虎将之一。

熊斌（1941年6月19日任），湖北礼山人，原冯玉祥幕僚，中原大战后投蒋。

祝绍周（1944年3月4日任），浙江绍兴人 ，中央军将领。

董钊（1948年7月8日任），陕西西安人，黄埔军校第一期毕业生，胡宗南系重要将领‌。