ในรัชสมัยพระบาทสมเด็จ พระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ได้ทรงขยายกิจการกองโปลิศและเขตรักษาการณ์กว้างขวางออกเป็นตามลำดับ จนมีหน้าที่รักษาการณ์ ตลอดเขตมณฑลกรุงเทพมหานคร และได้จัดตั้ง “ ตำรวจภูธร ” ขึ้นในรูปทหารโปลิศ เมื่อ พ.ศ. 2419

ต่อมาในปี พ.ศ.2440 ได้เปลี่ยนชื่อ “ กองทหารโปลิศ ” ซึ่งเป็นชื่อที่ได้มาจากอิทธิพลของชาติตะวันตกที่กำลัง แสวงหาอาณานิคมในขณะนั้น เป็น “ กรมตระเวนหัวเมือง “

ในปี พ.ศ.2440 ได้จัดตั้ง “ กรมตำรวจภูธร ” ขึ้นแทนกรมตระเวนหัวเมือง ได้พยายามขยายกิจการตำรวจไปยังหน่วยปกครองส่วนภูมิภาคตามลำดับ พื่อให้มีกำลังตำรวจสำหรับป้องกันปราบปรามโจรผู้ร้าย และอำนวยความร่มเย็นเป็นสุขให้แก่ประชาชนในส่วนภูมิภาค

โดยในปี พ.ศ.2457-2465 ได้จัดตั้ง กองตำรวจภูธรมณฑล ขึ้นในหลายจังหวัด รวมทั้งได้จัดตั้ง “ กองตำรวจภูธรมณฑลนครราชสีมา ” ขึ้นในช่วงนี้ด้วย โดยมี พ.ต.อ.พระราม เรืองฤทธิ์ เป็นผู้บังคับการมณฑลคนแรก ซึ่งถือเป็นยุคเริ่มต้นของการก่อตั้งหน่วยของตำรวจภูธรในจังหวัดนครราชสีมา

ปี พ.ศ.2475-2481 ได้มีการเปลี่ยนชื่อ กองตำรวจ๓ธรมณฑลนครราชสีมา เป็น กองบังคับการตำรวจภูธรสายที่ 8 โดยมี พ.ต.ต.หลวงยุทธไกรเกรียงศักดิ์ เป็นผู้บังคับการ

จนถึงปี พ.ศ.2481 ได้มีการจัดตั้งเป็น กองบังคับการตำรวจภูธรเขต 4 โดยมี พ.ต.ท.หลวงกำแหงณรงค์ เป็นผู้บังคับการคนแรก

ปี พ.ศ.2492 ได้เปลี่ยนเป็นกองบังคับการตำรวจภูธรเขต 3 มี พ.ต.อ.หลวงวรยุทธวิชัย เป็นผู้บังคับการ รับผิดชอบพื้นที่ภาคอีสานทั้งหมด

ปี พ.ศ.2519 ได้เปลี่ยนเป็นกองบัญชาการตำรวจภูธรภาค 2 โดยมี พล.ต.ท.แสวง หงส์นคร เป็นผู้บัญชาการคนแรก มีพื้นทีรับผิดชอบครอบคลุมพื้นที่ภาคอีสานทั้งหมด 17 จังหวัด โดยแบ่งการปกครองออกเป็น 3 กองบังคับการ คือ กอองบังคับการตำรวจภูธรภาค 4,5,6 กองบังคับการตำรวจภูธรภาค 4 รับผิดชอบอีสานตอนล่างได้แก่ จังหวัดนครราชสีมา ชัยภูมิ สุรินทร์ บุรีรัมย์ และ ศรีษะเกษ มี พล.ต.ต.ธวัชชัย พิทักษ์ เป็นผู้บังคับการตำรวจภูธรภาค 4 คนแรก

อำนาจการบริหารของตำรวจภูธรจังหวัดนครราชสีมาในขณะนั้น มีสถานะเป็นกองกำกับการขึ้นกับกองบังคับการตำรวจภูธร 4 มี พ.ต.อ.สนิท ผิวนวล เป็นผู้กำกับการตำรวจภูธรจังหวัดนครราชสีมาคนแรก

ปี พ.ศ.2532 ได้ปรับปรุงโครงสร้างกรมตำรวจ ตำแหน่งผู้กำกับการตำรวจภูธรจังหวัด ปรับเป็น

ตำแหน่งรองผู้บังคับการ ทำหน้าที่ หัวหน้าตำรวจภูธรจังหวัด มี พ.ต.อ.ตระกูล รักแผน ดำรงตำแหน่ง

รองผู้บังคับการทำหน้าที่หัวหน้าตำรวจภูธรจังหวัดนครราชสีมา คนแรก

ปี พ.ศ.2533 พ.ต.อ.เถลิงศักดิ์ สุคนธมาน ดำรงตำแหน่งรองผู้บังคับการทำหน้าที่หัวหน้าตำรวจภูธรจังหวัด คนต่อมา

ปี พ.ศ. 2537 ยุคปัจจุบัน ปรับปรุงโครงสร้างกรมตำรวจอีกครั้ง ยุบกองบังคับการตำรวจภูธร 4 ตำรวจภูธรจังหวัดนครราชสีมา มีสถานะเป็นกองบังคับการ พล.ต.ต.สิทธิศักดิ์ อินทร์ถมยา เป็นผู้บังคับการตำรวจภูธรจังหวัดนครราชสีมา เป็นคนแรก จนถึงปี 2540 และมีผู้ดำรงตำแหน่งผู้บังคับการตำรวจภูธรจังหวัดนครราชสีมา คือ

ปี พ.ศ. 2540 - 2544 พล.ต.ต.เถลิงศักดิ์ สุคนธมาน

ปี พ.ศ. 2544 - 2545 พล.ต.ต.พีระ เมฆวิชัย

ปี พ.ศ. 2545 - 2548 พล.ต.ต.มหัคฆพันธ์ สุรคุปต์

ปี พ.ศ.2548  - 2550 พล.ต.ต.อำนาจ อันอาตม์งาม

ปี พ.ศ.2550  - ปัจจุบัน พล.ต.ต.ฉัตรกนก เขียวแสงส่อง