州牧隻短暫地存在過，在新莽時期它的品秩為兩千石，而至於到了東漢末年，由於黃巾起義，才不得不又重設州牧，而開始由九卿出任，此後州牧普遍設置，割據軍閥都以州牧自任。
刺史不管是西漢還是東漢都是六百石，這是沒有變化的。
州刺史設置的背景
秦代的基層政區是縣，在少數民族地區的縣則稱道，縣以上設郡，為純粹的郡縣二級制。
秦始皇二十六年《前221年》分天下為36郡，加上內史共是37個郡級政區。
後來郡數有所增加，一方面是開胡、越之地，擴大疆域，設置新郡；另一方面是將內地一些郡一分為二，因此秦一代總郡數增至49郡《包括內史》。
秦縣數目沒有文獻記載，推測總數在1000之內，平均起來，每郡約統20來縣，這樣的層級和管理幅度都是比較合理的。
西漢一代的變化，郡級政區《郡與國》比秦代大幅度增加。
其原因主要有三方面：一是把秦郡劃小，或一分為二，或一分為三，譬如把秦內史分成京兆尹、左馮翊、右扶風三部分；二是分割削減王國領域，譬如文帝用眾建諸侯的手段把齊國一分為七，景帝把梁國一分為五，武帝又利用推恩法蠶食王國封域，增設新郡；三是漢武帝以後開廣三邊，擴大疆域，增設20來個新郡。
因此西漢末年的郡國總數增至103，共統轄1587個縣級政區，平均每個郡國的管理幅度為15個縣，也還算適宜。
但是對中央政府而言，直接管理百來個郡，幅度確是太大了，因此漢武帝在郡級政區之上設立了14部，作為監察區。
首都周圍諸郡由司隸校尉部所轄，其他郡國則分屬13個刺史部，每部設刺史1人。
按六條規定《六條是：一條，強宗豪右，田宅逾制，以強凌弱，以眾暴寡；二條，二千石不奉詔書遵承典制，倍公向私，旁詔守利，侵漁百姓，聚斂為奸；三條，二千石不恤疑獄，風厲殺人，怒則任刑，喜則淫賞，煩擾刻暴，剝截黎元，為百姓所疾，山崩石裂，襖祥訛言；四條，二千石選署不平，荷阿所愛，蔽賢寵頑；五條，二千石子弟悖估榮勢，請托所監；六條，兩千石違公下比，阿附豪右，通行貨賂，割損正令也。》檢察地方長官的行為，但不管理地方行政事務。
劉詢
刺史的品秩隻有六百石，而郡太守的品秩卻是二千石，『夫秩卑而令之尊，官小而權之重，此大小相制，內外相維之意也』。
這種以小官監察大官的制度行之頗為有效，郡太守大都能克盡厥職，奉公守法，以致漢宣帝發出『與吾共此者，非良二千石乎』的感嘆。
州刺史到州牧的變遷
研究古代史的學者多交口稱贊西漢的吏治，認為此時中央集權和地方分權的關系處理比較得當，但是這種體制從統治者的角度看來也有它的缺陷。
在地方多事之秋，由於郡境過小，以一都之權力和能力無法進行治理，譬如發生跨郡的農民起義，郡太守即束手無策。
因此在郡以上再設置一級政區的需要，一直隱然存在。
西漢的13個刺史部，有11個部是以《禹貢》和《周禮》的九州予以調整後命名，所以通稱十三州。
西漢末年，州刺史曾兩度改稱州牧，這是借用《尚書·堯典》十二州牧的舊名，以示尊崇，品秩也升至二千石。
但這種做法顯然是出於一時的需要，所以出現兩度反復：從州牧又回到刺史，再回到州牧。
漢成帝綏和元年《前8年》，大司空何武與丞相翟方進共奏：『刺史位下大夫，而臨二千石，輕重不相準，失位次之序』請罷刺史，置州牧。
施行不過三年，到哀帝建平二年《前5年》禦史大大朱博又奏：『部刺史奉使典州，督察郡國，吏民安寧』復請罷州牧，置刺史。
王莽
數年後，王莽篡漢，又改刺史為州牧。
東漢建武十八年《42年》，又更行刺史制度。
五十年中兩反兩復，反映了中央政府決策的舉棋不定。
而一到東漢初年局勢安定之後，復改州牧為刺史，降秩為六百石，回到初始的狀態。
由此可見，堅持二級制顯然是中央統治者的願望。
東漢大部分時間，州一直是以監察區域的形式存在。
『刺』是監察，『牧』是牧民，性質截然不同，雖然郡國之上確有設置高層政區的需要，但中央政府實不情願這一局面形成，所以才一再出現反復。
最後還是集權的措施占上風，但在反反復復的過程中，刺史的地方官化卻越來越顯著。
其中最重要的變化有兩點：一是刺史每年隻須派計吏晉京匯報工作，不必親自前往述職；二是刺史在地方上已有明確治所，不似過去行部以後即回中央。
東漢中葉以後，刺史的職權更加擴大：首先是監察范圍由青綬、黑綬擴大到黃綬，換句話說，二百石以上的地方官員全歸其所刺；其次是在皇帝的授意下幹預地方行政事務；第三是擁有領兵清除寇患的軍權。
量變引起質變，百餘年中刺史已經一步步地向地方官靠攏，所以到黃巾起義時，劉焉等人以九卿而出任州牧在郡國之上形成新的一層地方行政機構，州部從面成為正式的一級行政區劃，就是順理成章的事了。
直到東漢末年，規模巨大的黃巾起義席卷了整個北部中國，已非一群小小的郡太守所能鎮壓，朝廷才不得不派中央的高級官員——九卿出任州牧，授與兵權、財權和行政權，以與農民軍對抗。
劉宏
中平五年《118年》，漢靈帝接受宗室劉焉的建議，派他以太常出任益州牧，黃琬以太仆出任豫州牧，劉虞以宗正出任幽州牧。
此後，州牧普遍設置，割據軍閥也都以州牧自任，如袁紹的冀州牧、劉表的荊州牧、曹操的兗州牧等等。
這樣一來，州就自然成了郡以上的一級行政區劃，兩級制政區於是轉化為三級制。
刺史到州牧的歷史影響
黃巾起義雖然失敗，但徹底動搖了東漢王朝。
鎮壓農民起義軍的各地州牧，漸成割據獨立之勢，東漢王朝最終在軍閥混戰中覆亡，歷史返進了魏晉南北朝長期分裂的時代。
本來漢代郡太守的地位很高，入朝即可為九卿，而刺史至少要當上九年才能升任太守或相。
太守不但可自由主持地方政事，支配地方財政，兼治地方軍政，而且可以自辟幕僚，有相當大的行政自主權。
但郡一級政區卻不會因此而形成割據，原因很簡單：幅員太小。
幅員小則人口少，財力薄，勢單力孤，無有能為。
反之，州的區劃很大，平均領有七八郡之地，有足夠稱霸一方的物質基礎。
東漢末年，袁紹的賓客逢紀就對說：『夫舉大事非據一州，無以自立』所以州一旦成為一級行政區劃，就易於造成分裂。
中央集權統治者對此早有預見，因而盡量不讓州成為一級政區。
但矛盾恰在於，鎮壓大規模農民起義的時候，又迫切需要有范圍較大的政區，這是一個兩難的問題。
東漢王朝為免於被黃巾起義所推翻，不得不把監察區改為行政區，但此舉卻又招來割據的局面，亦即所謂『大建尊州之規，竟無一日之治。
故焉牧益土，造帝服於岷峨；袁紹取冀，下制書於燕朔；劉表制南，郊天祀地；魏祖據兗，遂構皇業。
漢之殄滅，禍原於此』。
東漢最終不免在大行政區各自為政的情況下被顛覆。