这是北京市和天津市的区域位置图，从图中可以看到，首都北京和直辖市天津紧紧相连，但两市的接壤地带其实并不长，分别在东北和西南部分各有一小段，而中间一大块地区却既不属于北京，也不属于天津，而是隶属于河北省廊坊市，这就是中国著名的飞地廊坊北三县。在这块大飞地上，从北往南分别是三河市、大厂回族自治县和香河县，这块飞地总面积为1277平方公里，正好是天津直辖市总面积的1/10。其中，三河市最西边距离天安门不超过30公里，甚至比北京不少郊区还要近，那么为什么不把三县划给北京市或天津市呢，而是划给了与三县并不搭界的河北省。
北京一直是个缺水的城市，北京城附近没有水源吗？实际上，北京城处在两条大河的中间地带，西南是永定河，东北为潮白河。新中国成立后，政府为了解决北京市的水源压力，于1951年动工修建了官厅水库。在此基础上，于1956年又修建了永定河引水渠，从北京西部引永定河水供北京使用，但是永定河流量变化很大，又时常干旱，水源很不稳定。于是，在1958年又修建了更大的密云水库，其后于1960年又动工修建了京密饮引水渠，从东北部的密云水库调来了潮白河的水。京密饮水渠从密云水库取水，中间穿过怀柔水库，自昌平以下，经昆明湖与永定河引水渠汇合，入玉渊潭和护城河，大致就是元代郭守敬白浮翁山饮水区的旧线。密云水库主要向北京城区供水，可问题在于，当时的密云并不属于北京管辖。为了建设密云水库及解决有关北京城用水问题，就必须在行政区划上有所调整。
1958年的北京市面积远没有现在大，除了北京的主城区，还有京西矿区，也就是今天的门头沟区，再有就是1956年由河北省化肥、北京市管辖的昌平县。今天北京的周边区都不在当时的辖区内，为了扩大北京市的面积，1958年3月国家对河北省行政区划进行了大面积调整，把顺义、通县、大兴、良乡、房山等五县改归北京市管辖，这些地方就是现在北京六环边的第一圈卫星城。同年十月，又把原属河北的平谷，密云，怀柔，延庆划归北京市。这些北部长城脚下的县，每个都带来了一个巨大的水库，这是北京建国后历史上最大规模的一次扩建，基本上成就了现有的行政区划格局。
天津在历史上很长一段时间属于河北，而且还做过河北省省会，但在1967年天津成为了直辖市。作为北京的出海门户，天津也需要发展，天津的发展同样面临缺水问题，就在密云水库修建的同时，政府在河北省蓟县修建了规模同样庞大的于桥水库。而蓟县于桥水库距离天津非常近，可以有力的解决天津缺水问题，所以在1973年蓟县、宝坻、武清、宁河、静海五县从河北省跨出，改归天津市管辖。本来北京和天津的辖区很小，京津之间很大一片区域都属于河北，而为了两市的发展，国家把中间在河北的15个县划归了北京市和天津市，但是还剩下了三个县，这就是北三县，最后被留在了河北省，隶属于廊坊市。
在历史上，河北省为支持京津两地的发展做出了巨大贡献。2015年，国家通过《京津冀协同发展规划纲要》把推动京津冀协同发展上升为重大国家战略。