เมื่อปี พ.ศ. 2440 ได้มีการเปลี่ยนแปลงระเบียบการปกครองตามพระราชบัญญัติการปกครองท้องที่
ร.ศ.116
ขึ้นเป็นแบบมณฑลเทศาภิบาลโดยการแบ่งการปกครองเป็น 3
อำเภอคือ อำเภอกุดป่อง
(อำเภอเมืองเลยปัจจุบัน)อำเภอท่าลี่และอำเภอนากอก(เสียดินแดนให้แก่ฝรั่งเศสเมื่อปี
พ.ศ.2446 ปัจจุบัน
เป็นอำเภอ หนึ่งของจังหวัดลานช้าง
สาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนลาว) เมืองเลยขึ้นกับมลฑลอุดร
เมื่อปี พ.ศ.2442
ได้มีการก่อสร้างศาลากลางจังหวัดเลยขึ้นบริเวณริมฝั่งแม่น้ำเลยได้เปลี่ยนชื่อ"เมืองเลย"
เป็น"บริเวณน้ำเลย"
เมื่อ พ.ศ. 2449 - 2450 ได้เปลี่ยนชื่อจาก "บริเวณน้ำเลย" เป็น "บริเวณน้ำเหือง" โดยแบ่งเขต
การปกครองออกเป็น 3 อำเภอ คือ อำเภอกุดป่อง อำเภอท่าลี่ อำเภออาฮี ต่อมาได้มีประกาศกระทรวง
มหาดไทยลงวันที่ 4 มกราคม 2450ให้ยกเลิก"บริเวณน้ำเหือง"ให้เป็น"เมืองเลย"กำหนดให้เขตประเทศ
เพียงริมฝั่งน้ำเหืองเท่านั้นอำเภออาฮีซึ่งติดกับน้ำเหืองยุบเป็นเพียงตำบลอาฮีซึ่งขึ้นตรงกับอำเเภอท่าลี่ตั้งแต่
บัด นั้นเป็นต้นมา ในปี พ.ศ.2476
ได้ยกเลิกการปกครองตามแบบมณฑลเทศาภิบาลมาเป็นแบบบริหารราช
การส่วนภูมิภาคแทนโดยแบ่งเขตการปกครองออกเป็นจังหวัดอำเภอตำบลและหมู่บ้านตามลำดับอำเภอท่าลี่
จึงมีฐานะเป็นอำเภอหนึ่งของจังหวัดเลยตั้งแต่บัดนั้นเป็นต้นมาจนถึงปัจจุบัน