1953年1月江苏建省，设徐州专区，专员公署驻徐州市。
原属山东省临沂专区的新海连市及赣榆、东海、邳县3县，滕县专区的铜北、华山、沛县、丰县4县，和原属皖北行署区宿县专区的砀山、萧县2县及原由苏北行署直辖的淮北盐区，划入徐州专区。徐州专区辖1市9县1盐区。同年，原属淮阴专区的新沂、睢宁、邳睢3县划入徐州专区。撤销铜北、华山、邳睢3县，复设铜山县。撤销淮北盐区。东海县政府迁海州城。徐州专区辖1市10县。1954年，新海连市改为省辖市。同年12月，萧县、砀山2县划归安徽省。徐州专区辖8县。1958年，原由省辖的徐州、新海连2市，划归徐州专署领导。徐州专区辖2市8县。
