Năm Minh Mạng thứ 4 (1823), châu Định Hóa đổi là Châu Định. Năm 1835, một số châu, huyện thuộc phủ Phú Bình được tách ra để lập phủ mới Tòng Hóa, bao gồm phần đất của ba huyện Định Hóa, Đại Từ và Phú Lương ngày nay. Châu Định Hóa thuộc phủ Tòng Hóa, có 9 tổng, 36 xã.
Theo Đồng Khánh dư địa chí: Định Châu (tức Châu Định), châu lỵ đặt ở xã Trung Khảm. Châu hạt phía đông giáp xã Phủ Lý, huyện Phú Lương, phía tây giáp xã Kim Đài, châu Chiêm Hóa, tỉnh Tuyên Quang, phía Nam giáp xã Hạ Lãm và trang An Nghiệp, huyện Văn Lãng, phía bắc giáp Chợ Mới, trang Yên Đĩnh, châu Bạch Thông. Đông tây cách nhau 172 dặm, nam bắc cách nhau 93 dặm. Châu có 9 tổng với 36 xã: