Cách mạng tháng 8 năm 1945 thành công, thị xã Phú Thọ trở thành trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa của tỉnh Phú Thọ. Từ thị xã này, Đảng bộ chính quyền tỉnh Phú Thọ đã lãnh đạo nhân dân thực hiện chủ trương, đường lối của Đảng và Chính Phủ, củng cố chính quyền, tăng cường khối đại đoàn kết toàn dân tộc, cải thiện đời sống nhân dân và lãnh đạo toàn dân trong tỉnh trực tiếp tham gia cuộc khánh chiến trường kỳ 9 năm giành thắng lợi.
Tháng 02/1968, tỉnh Phú Thọ và tỉnh Vĩnh Phúc hợp nhất thành tỉnh Vĩnh Phú, thị xã Phú Thọ là một trong ba thị xã thuộc tỉnh Vĩnh Phú.
Từ tháng 11/1996, tỉnh Phú Thọ được tái lập, thị xã Phú Thọ tiếp tục giữ vững vai trò là một trung tâm kinh tế, văn hóa, giáo dục đào tạo, y tế, an ninh quốc phòng phía Tây bắc của tỉnh.
Ngày 1/4/2003, Chính phủ đã ra Nghị định số 32/2003/NĐ-CP về việc điều chỉnh địa giới hành chính mở rộng thị xã Phú Thọ, từ đây, thị xã có thêm 3 đơn vị hành chính gồm: xã Hà Thạch, xã Phú Hộ, xã Thanh Vinh.
Ngày 12 tháng 12 năm 2006 Bộ Xây dựng có công văn số 2686/BXD-KTQH về việc công nhận thị xã Phú Thọ – tỉnh Phú Thọ là đô thị loại IV.
Ngày 29 tháng 12 năm 2010 Bộ Xây dựng có Quyết định số 1144/QĐ-BXD về việc công nhận thị xã Phú Thọ, tỉnh Phú Thọ là đô thị loại III.
Sau hơn một thế kỷ hình thành và phát triển, thị xã Phú Thọ hôm nay đã và đang bắt nhịp cùng sự phát triển đi lên của đất nước. Thực hiện đường lối đổi mới do Đảng khởi xướng và lãnh đạo, thị xã Phú Thọ đã vận dụng một cách linh hoạt, chủ động vào điều kiện thực tiễn của địa phương và đã đạt được những thành tựu rất đáng tự hào. Diện mạo đô thị của thị xã đã có nhiều khởi sắc, xứng đáng với tầm vóc của một đô anh hùng vừa đậm đà nét đẹp truyền thống vừa hiện đại, văn minh và phát triển. Ghi nhận những thành tích, những đóng góp to lớn của Đảng bộ, chính quyền và nhân dân thị xã Phú Thọ vào sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ Quốc, thị xã đã vinh dự được Đảng và Nhà nước phong tặng danh hiệu "Đơn vị Anh hùng lực lượng vũ trang nhân dân thời kỳ kháng chiến chống thực dân Pháp"; 03 Huân chương Quân công hạng Ba, 02 Huân chương kháng chiến hạng Hai, 01 Huân chương Độc lập Hạng Ba, 13 Huân chương Lao động, 05 cờ thưởng luân lưu của Chính Phủ, 176 bảng vàng danh dự, 1.363 bảng gia đình vẻ vang....Nhân dịp kỷ niệm 110 năm thành lập, Đảng bộ, chính quyền và nhân dân thị xã lại vinh dự được Đảng, Nhà nước tặng thưởng Huân chương Độc lập hạng Nhì.
Trong những năm qua, thị xã Phú Thọ tập trung chỉ đạo thực hiện quyết liệt hai khâu đột phá "Xây dựng kết cấu hạ tầng và phát triển công nghiệp- tiểu thủ công nghiệp" theo hướng hiện đại với tổng kinh phí đầu tư đạt 5.000 tỷ đồng, tăng gấp hai lần so với giai đoạn 2005 - 2010. Hệ thống giao thông được cải tạo, nâng cấp và mở rộng, các dự án giao thông quan trọng của Trung ương và của tỉnh đã và đang được triển khai xây dựng trên địa bàn như: Đường cao tốc Nội Bài - Lào Cai, đường Hồ Chí Minh, cầu Ngọc Tháp, đường 35m nối thị xã với quốc lộ 2 đã mở ra cho thị xã những thuận lợi và điều kiện mới để thúc đẩy kinh tế phát triển.
Thị xã đã tích cực thực hiện các hoạt động kêu gọi, thu hút đầu tư vào sản xuất công nghiệp, tạo điều kiện cho các doanh nghiệp mở rộng quy mô, sản xuất kinh doanh. Trong nhiệm kỳ, đã có thêm 6 doanh nghiệp sản xuất công nghiệp được đầu tư và đi vào sản xuất, trong đó Trung tâm tinh chế đấu trộn chè Phú Hộ có quy mô lớn nhất cả nước, góp phần tăng giá trị sản xuất trên địa bàn. Sản lượng một số sản phẩm chủ yếu tăng cao so giai đoạn 2005 - 2010 như: Chế biến chè tăng 839,4%; may công nghiệp tăng 100%; cao lanh tăng 100%; đặc biệt, thị xã đã tranh thủ sự ủng hộ của Trung ương, của tỉnh, chú trọng làm tốt công tác quy hoạch các khu, cụm công nghiệp (Khu công nghiệp Phú Hà với diện tích 350ha; cụm công nghiệp Thanh Minh với diện tích 30ha); tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà đầu tư vào xây dựng và kinh doanh hạ tầng Khu công nghiệp Phú Hà.
Cùng với tập trung chỉ đạo phát triển CN-TTCN, thị xã tập trung thực hiện các chương trình phát triển nông nghiệp: Chăn nuôi, thủy sản, giống cây trồng chất lượng cao, sản xuất rau an toàn, trồng hoa. Đẩy mạnh ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật, đưa giống cây, giống vật nuôi đem lại hiệu quả và giá trị kinh tế cao vào sản xuất; xây dựng và nhân rộng các mô hình sản xuất nông nghiệp mới. Giá trị sản xuất trên 1ha đất canh tác đạt 80 triệu đồng, tăng 77,8% so với năm 2010. Các ngành dịch vụ đã có bước phát triển cả về quy mô và hình thức. Công tác quy hoạch, quản lý đô thị và tài nguyên môi trường được tích cực chỉ đạo. Đến nay đã hoàn thành bổ sung quy hoạch chung xây dựng thị xã Phú Thọ đến năm 2020; xây dựng kế hoạch và chỉ đạo thực hiện Đề án nâng cấp 2 xã Thanh Minh, Văn Lung lên phường và nâng cấp thị xã lên thành phố trực thuộc tỉnh vào năm 2016...
Nhờ nắm vững lợi thế và thời cơ mới, vượt qua nhiều khó khăn, nỗ lực phấn đấu, 5 năm qua, kinh tế thị xã phát triển tương đối toàn diện trên tất cả các lĩnh vực; tốc độ tăng trưởng cao, cơ cấu kinh tế chuyển dịch tích cực, phù hợp với định hướng phát triển của đô thị trung tâm. Tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân hằng năm đạt 4,52%/năm. Cơ cấu kinh tế đến năm 2015, tỷ trọng ngành dịch vụ - thương mại chiếm 46,3%; công nghiệp - xây dựng 34,9%; nông, lâm nghiệp, thủy sản 18,8%. Giá trị gia tăng bình quân đầu người năm 2015 đạt 28,7 triệu đồng; thu ngân sách hàng năm tăng bình quân 7,8%/năm. Lĩnh vực văn hóa - xã hội có bước phát triển tích cực. Chất lượng giáo dục được giữ vững và từng bước được nâng cao. Đến nay, 100% trường, lớp học trên địa bàn thị xã được kiên cố hóa, trong đó có 31/32 trường đạt chuẩn quốc gia, tăng 9 trường so với năm 2010. Các thiết chế văn hóa, thể thao được nâng cấp, đầu tư xây dựng mới như: Trung tâm văn hóa thể thao thị xã, Nhà Văn hóa thị xã, Quảng trường thị xã; xây dựng mới 3 nhà văn hóa khu dân cư, đạt tỷ lệ 100% điểm sinh hoạt văn hóa khu dân cư có nhà văn hóa. Các cơ sở y tế phục vụ khám chữa bệnh được tăng cường đầu tư cơ sở vật chất, trang thiết bị y tế; từng bước nâng cao chất lượng khám chữa bệnh, chăm sóc sức khỏe nhân dân, đảm bảo 100% xã, phường đạt và giữ vững tiêu chí chuẩn quốc gia về y tế. Công tác giảm nghèo, giải quyết việc làm, an sinh xã hội được quan tâm. Quốc phòng được củng cố, an ninh chính trị được giữ vững, trật tự an toàn xã hội đảm bảo và ổn định tạo môi trường thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội.
Hoạt động của Mặt trận Tổ quốc và các đoàn thể nhân dân có nhiều đổi mới, tiến bộ theo hướng sát dân, sát cơ sở, góp phần tích cực thực hiện thắng lợi nghị quyết của Đảng bộ. Công tác xây dựng chỉnh đốn Đảng thường xuyên được quan tâm và có nhiều chuyển biến tích cực; năng lực lãnh đạo, sức chiến đấu của các tổ chức đảng; chất lượng các tổ chức đảng và đảng viên được nâng lên. Trong nhiệm kỳ qua, tỷ lệ cơ sở Đảng đạt danh hiệu trong sạch vững mạnh bình quân trên 74,7%; đảng viên đủ tư cách hoàn thành tốt nhiệm vụ đạt 93,2%, kết nạp 800 đảng viên mới.
Hiện nay, thị xã đang tập trung các nguồn lực để thực hiện các mục tiêu phát triển KT-XH, xây dựng thị xã trở thành thành phố trực thuộc tỉnh Phú Thọ. Về phát triển công nghiệp- tiểu thủ công nghiệp, thị xã tập trung khai thác có hiệu quả các lợi thế, tạo môi trường đầu tư thuận lợi thu hút các doanh nghiệp đầu tư vào lĩnh vực công nghiệp trong đó đặc biệt chú trọng phát triển các sản phẩm có giá trị gia tăng cao. Thu hút các doanh nghiệp có quy mô lớn, công nghệ tiên tiến, công nghệ sạch, sản phẩm có hàm lượng công nghệ cao đóng góp vào tăng trưởng kinh tế và thu ngân sách, với mục tiêu công nghiệp tăng bình quân năm từ 8,68% trở lên. Trong lĩnh vực dịch vụ, thị xã chú trọng phát triển về quy mô và nâng cao chất lượng các loại hình dịch vụ phục vụ sản xuất (tín dụng, ngân hàng, thông tin liên lạc, điện, nước...), dịch vụ tiêu dùng (ăn nghỉ, đi lại, y tế, đồ dùng sinh hoạt...) để từng bước phát triển thị xã thành trung tâm thương mại, dịch vụ, đô thị của vùng, đáp ứng được các yêu cầu phát triển của doanh nghiệp, các nhà đầu tư trong và ngoài nước. Bên cạnh đó, thị xã tập trung phát triển nông nghiệp cận đô thị, quy hoạch vùng sản xuất tập trung cho các sản phẩm nông nghiệp như: Rau an toàn, hoa, cây cảnh và sản xuất giống; xây dựng thương hiệu chè xanh Phú Thọ gắn với phát triển du lịch sinh thái, du lịch làng nghề. Nâng cao giá trị sản xuất trên 1ha canh tác; phấn đấu đến năm 2020 đạt trên 85 triệu đồng/ha canh tác. Triển khai thực hiện từng bước vững chắc xây dựng nông thôn mới; phấn đấu đến hết năm 2018, 100% các xã trên địa bàn đạt tiêu chí nông thôn mới. Về củng cố phát triển kết cấu hạ tầng kỹ thuật, sẽ tập trung đầu tư một số tuyến giao thông đô thị quan trọng kết nối hệ thống giao thông đối ngoại và đường nội thị đạt tiêu chuẩn đường đô thị; đảm bảo tiêu chuẩn về giao thông. Tiếp tục đầu tư nâng cấp hệ thống điện lưới, bổ sung và nâng cấp hệ thống trạm biến áp trên địa bàn đáp ứng nhu cầu cấp điện sinh hoạt và phục vụ sản xuất kinh doanh trên địa bàn. Phối hợp với Công ty cấp nước Phú Thọ triển khai xây dựng hệ thống đường ống cấp nước sạch sinh hoạt đến các khu dân cư; nhất là khu đô thị dịch vụ mới (trên trục đường 35m), địa bàn xã Văn Lung, Thanh Minh, phường Thanh Vinh, Trường Thịnh, đáp ứng nhu cầu cấp nước sinh hoạt cho nhân dân trên địa bàn, sớm triển khai dự án thu gom, xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn. Cùng với triển khai đầu tư xây dựng hệ thống công viên cây xanh tại khu trung tâm mới, thị xã tiến hành kiểm kê, quản lý chặt chẽ hệ thống cây xanh, cây cổ thụ trên địa bàn; tăng cường công tác quản lý trật tự và xây dựng đô thị, xây dựng một số tuyến phố văn minh; đẩy mạnh tuyên truyền vận động nhân dân trong việc thực hiện nghiêm quy chế quản lý đô thị trên địa bàn thị xã.
Với sự nỗ lực, cố gắng của các cấp ủy Đảng, chính quyền và nhân dân địa phương cộng với sự quan tâm, chỉ đạo của Trung ương, của tỉnh sẽ mở ra những cơ hội mới để thị xã triển khai các đề án, dự án, kêu gọi đầu tư, huy động các nguồn lực vào phát triển kinh tế - xã hội, xây dựng thị xã trở thành thành phố vào năm 2016.