Musul, Osmanlı hâkimiyetine alındıktan sonra 923-994 (1517-1586) yıllarında sancak statüsüyle idare edildi. 923-940 (1517-1534) arasında Di-yarbekir eyaletine, 1534’te Luristan’a, ardından Bağdat’a, bir ara (1563-1566 ile 1571-1573) Şehrizor eyaletine bağlı idi. Musul sancağının 929’da (1523) Musul ve Ayn-Safna adlı iki nahiyesi ve bu nahiyelere bağlı 108 köyü mevcuttu. 1540-1586 yılları arasında Musul sancağı Musul, Ayn-Saf-na, Deyr-Maklûb ve Acuz nahiyelerinden oluşur. Köy sayısı 1540’ta 133,1558’de 146 ve 1575’te 132’dir. Şehir 1586’da eyalete dönüştürülmüş ve beylerbeyiliğine Melek Ahmed Paşa getirilmiştir. 995 (1587) yılında Musul eyaleti sekiz sancaktan oluşmaktaydı. Bunlar Musul Erbil, Nusaybin, Sincar, Bâcvân, Ağca Kal’a (Akçakale), Zaho ve eski Musul’dur. 1018′-de (1609) sancaklar Musul, Bâcvânlı, Tik-rit, eski Musul, Horun (Harun) ve Bâne’-dir. Kâtib Çelebi, Musul eyaletinin Musul, Bâcvânlı, Tikrit, Hârubâne ve Kara Dasni sancaklarından oluştuğunu belirtir. 1063′-te (1653) eyalet Kerkük, Tikrit, Bâcvânlık (Bâcvânlu), Huden (Harun) ve Bâne sancaklarından müteşekkildi. Musul eyaleti 1701-1702’de Musul, Harun, Tikrit, Zaho ve Deyr sancaklarından ibaretti. 1717-1730 yıllarında Tikrit ve Maklûb sancakları buraya bağlıydı.
1138 (1726) yılından itibaren Musul’un idaresi yerli ailelerden ve eşraftan Abdül-celil ailesine mensup valilere verilmeye başlandı ve ilk olarak Abdülcelilzâde İsmail Paşa vali tayin edildi. Celîlî ailesi Musul’da önemli gelir kaynaklarını kontrol ediyordu. Bunlar, XVIII. yüzyıl boyunca Musul’da ve Musul’un kırsal kesiminde sahip oldukları mukâtaaları yaygınlaştırdılar. Ailenin nüfuzuna karşı şehirde bazı tepkiler ortaya çıktı. 1165-1185 (1752-1771) yıllarında aile üyeleri arasındaki anlaşmazlık Meydan ve Bâbülırak semti halkını karşı karşıya getirdi. İç çatışmanın son dönemi Celilzâde Yahya Paşa’ya karşı isyanla başladı. 1826-1834 arası karışıklıklarla geçti. Bu durum, 1834’te Mehmed Bayrakdar Paşa tarafından Celîlî ailesine son verilmesiyle nihayete erdi. Musul Valisi Mehmed Bayrakdar Paşa ile Bağdat Valisi Ali Rızâ Paşa’nın iş birliği neticesinde Musul vilâyetindeki bazı Kürt emirlikleri ortadan kaldırıldı. 1834’te Revândiz’deki Soran, 1839’da İmâdiye’deki Behdiyan hâkimliklerine son verildi. 1842’de Bağdat valisi olan Mehmed Necib Paşa ile 1845’te Musul valisi olan Hafız Ahmed Paşa’nın iş birliğiyle 1850 yılında Süieymâniye’deki Baban Emirliği ortadan kaldırıldı ve merkezîleşme tam anlamıyla sağlanmış oldu.
Tanzimat dönemi yenilikleri Musul’da 1847’den itibaren uygulanmaya başlandı. Musul eyaleti 1851’de sancak statüsünde Bağdat’a bağlandı. 1878 yılından itibaren Şehrizor’u da içine alan bir vilâyete dönüştürüldü ve Osmanlı Devleti’nin elinden çıktığı 1918’e kadar bu konumda kaldı. 1892-1910 yılları arasında Musul vilâyeti Musul, Kerkük ve Süleymânİye sancaklarından oluşmaktaydı. Musul sancağının kazaları Akra, Zibar, Dıhok, Zaho, Sincar ve İmâdiye’dir. Kerkük sancağı Revândiz, Erbil, Köysancak, Salâhiye ve Râniye kazalarından meydana gelmektedir. Süleymâniye sancağının kazaları ise Gülanber, Bazyan, Merge, Şehribâzâr ve Ma’mûretülhamîd’-dir. Günümüzde Bağdat ve Basra’dan sonra Irak’ın üçüncü büyük şehri olan Musul’da 1999 yılında 650.000 nüfus bulunuyordu. Hayvan ve tarım ürünleri ticaretinin canlı bir pazarı durumundaki şehir önemli bir dokumacılık, deri ve gıda sanayii merkezi ve Irak’ı oluşturan on sekiz idari birimden biri olan Ninevâ muhafazasının merkezidir.