1991年，济宁市公安局设办公室、政治处、纪律检查委员会、政保科、保卫科、治安科、刑事警察大队、预审科、法律政策研究室、行政管理科、警卫科、外事管理科、技术侦察科、通讯科、法制科、老干部科等16个科室和共青团委。直属单位有交通警察支队1个副县级行政单位，治安巡警大队、看守所、收容审查所、行政拘留所4个正科级行政单位，济宁人民警察学校1个正县级事业单位，济宁市保安服务公司1个企业。对济宁市公安消防支队（现役部队正县级）进行业务指导。1994年6月，济宁市公安局开发区分局成立，为副县级行政单位。9月，济宁市汽车驾驶学校升格为副县级事业单位。12月，济宁市林业局林业公安科改称济宁市公安局林业公安科。1998年7月，济宁市公安局督察部设立。1999年12月，山东省企事业单位公安机构体制改革，划归地方公安机关建制。兖州矿务局公安处划归济宁市公安局，更名为济宁市公安局济东分局。2000年2月，济宁市公安局经济保卫处更名为济宁市公安局经济犯罪侦查支队。2002年5月，市公安局设指挥中心、国内安全保卫支队、经济犯罪侦查支队、治安警察支队、行动技术支队、监所管理处、出入境管理处、户政管理处、法制处、信息通信处、公共信息网络安全监察处、宣传处、控申处、装备管理处、行政财务管理处、审计处、警卫处、科技管理处、警务督察支队19个职能机构及政治部和离退休干部处。市公安局刑事警察支队更名为市公安局刑事侦查支队。2003年6月，任城区分局柳行派出所和兖州市公安局黄屯、王因派出所划归济宁市公安局管理。10月，市公安局设立曲阜新区分局，为副县级行政机构，实行双层管理，以市公安局管理为主。
2005年2月，市公安局市中区分局、任城区分局划归市公安局管理，为市公安局领导的直属机构，并升格为副县级，其内设机构、直属机构、派出所机构均为科级；市公安局曲阜新区分局、县（市）公安派出所所长、教导员可高配为科级干部；市公安局交通警察支队由副县级直属机构升格为正县级直属机构，原隶属关系不变。8月，市公安局里彦分局由科级升格为副县级直属机构。2006年3月，济宁市公安局治安拘留所更名为济宁市拘留所。2007年4月，市公安局设立应急与巡逻警察支队，为正县级行政机构。济宁市公安局开发区分局更名为济宁市公安局高新技术产业开发区分局。2008年4月，组建济宁市公安局北湖省级旅游度假区分局，为正科级机构，核定政法专项编制17名，工勤编制2名。8月，组建济宁市公安局机场分局，为副县级机构，负责济宁曲阜机场围戒范围内的治安、侦查等工作。10月，济宁市森林公安机构名称规范为济宁市森林公安局（济宁市公安局森林警察支队），为市林业局直属副县级行政机构，实行市林业局和市公安局双重领导体制，公安业务工作以市公安局管理为主，列入市级公安机关序列。2010年12月，市看守所增设女子执勤大队。
2010年，市公安局设政治部、宣传处、机关党委、纪委监察室、指挥中心、国内安全保卫支队、经济犯罪侦查支队、治安警察支队、监所管理处、出入境管理处、户政管理处、法制处、信息通信处、控申处、装备管理处、行政财务管理处、审计处、警卫处、科技管理处、警务督察支队、刑事侦查支队、行动技术警察支队、网络警察支队、看守所、拘留所、驾驶员职业认证管理所、保安服务总公司、交通警察支队、应急与巡逻警察支队、渔政公安处、济宁警校、汽车驾驶学校、居民身份证制作所、高新技术产业开发区分局、里彦分局、机场分局、北湖省级旅游度假区分局、济东分局、森林公安局等内设机构、直属机构和事业机构。