Важным звеном в процессе реформирования системы войскового управления стала эпоха Великих реформ. Пересмотр положений о казачьих войсках начался еще в конце 1850-х гг. В 1865 г. Оренбургское казачье войско было в административном, судебном и полицейском отношениях объединено с Оренбургской губернией, причем представители неказачьих сословий получили разрешение селиться на казачьих землях без причисления к казачеству⁸¹. Казаки составили часть губернского населения, что положило конец их обособленности. Должность Наказного атамана по традиции осталась объединенной с должностью гражданского губернатора. При атамане был создан новый орган – Войсковое хозяйственное правление, регулировавший хозяйственную деятельность войска, взаимодействуя непосредственно со станичными правлениями⁸². Высшим органом военного управления войска был Войсковой штаб. С упразднением Отдельного Оренбургского корпуса создавался Оренбургский военный округ во главе с командующим. В 1866 г. территория войска была разделена на три округа.

В 1867 г. последовала новая реформа, облегчившая воинскую повинность оренбургских казаков. Служилый состав войска был ограничен постоянным числом казаков, в результате чего появилась недопустимая ранее категория неслужилых казаков – тех, кто вообще не состоял на действительной службе. Власти планировали из таких казаков создать слой крепких хозяев, обложить их особым налогом в пользу служилой категории, а также направлять их на поддержание хозяйств тех, кто ушел на действительную службу⁸³. Нежизнеспособность подобного подхода выявилась в течение последующих нескольких лет, и уже в 1876 г. в войске был введен Устав о воинской повинности Донского казачьего войска от 29 апреля 1875 г., а также специально разработанное «Положение о военной службе казаков Оренбургского войска». Был сокращен общий срок службы казаков и срок отбывания ими действительной службы, казачьи части поставлены в одинаковые условия с регулярными войсками, отменена жеребьевка при их комплектовании, прекращено зачисление в разряд неслужилых казаков. По итогам реформ войско по-прежнему осталось замкнутым сословием, хотя с 1869 г. выход из казачьего сословия был разрешен. Казачье население приобрело те же права, что и представители других сословий, но, как и раньше, должно было нести воинскую повинность в существенно большем размере.

В результате принятых мер к началу 1870-х гг. общая численность оренбургского войскового казачьего сословия составила 252 928 душ обоего пола, и войско стало крупнейшим по численности казачьего населения. В него почти полностью вошли Верхнеуральский и Троицкий уезды, а также часть Оренбургского, Орского и Челябинского уездов Оренбургской губернии. К началу ХХ в. управление войском регулировалось Положением об управлении военными отделами Оренбургского казачьего войска, Высочайше утвержденным 24 января 1884 г., и Положением об общественном управлении станиц казачьих войск 1891 г.

Как уже говорилось, делами по военному и гражданскому устройству всех казачьих войск ведало Главное управление казачьих войск. Казачьи офицеры из-за постоянной бюрократической волокиты в шутку называли этот орган «Главное затруднение казачьих войск»⁸⁴. В 1910 г. функции управления были переданы Казачьему отделу Главного штаба. В военном отношении войско подчинялось командующему войсками Казанского военного округа. Непосредственно во главе войскового управления стоял Наказный атаман, должность которого совмещалась с должностью оренбургского губернатора. Атаман управлял войском по гражданской (административно-хозяйственной) части на правах губернатора через Войсковое хозяйственное правление, по военной части – на правах начальника дивизии через Войсковой штаб. В полицейском отношении население находилось в ведении общей губернской полиции. Войсковое хозяйственное правление включало общее присутствие и пять отделений: хозяйственное, поземельно-строительное, особое, межевое и лесное. В ведении Войскового хозяйственного правления находились все отрасли войскового хозяйства, а также непосредственное управление общими войсковыми капиталами. Особое отделение отвечало за общественное управление станиц. Не менее важным административным органом был Войсковой штаб, во главе которого стоял начальник в чине полковника или генерал-майора.

Следующим звеном войсковой административной системы являлись управления военных отделов и сами отделы: 1-й с центром в Оренбурге, 2-й с центром в Верхнеуральске и 3-й с центром в Троицке. Во главе каждого отдела стоял атаман в чине полковника или генерал-майора, непосредственно подчинявшийся Наказному атаману. Первый отдел был крупнейшим по числу станиц и численности казачьего населения, второй отдел превосходил остальные по территории, третий отдел – по общей численности как войскового, так и невойскового населения и по количеству населенных пунктов.

Атаман отдела должен был осуществлять военное управление, наблюдать за общественным управлением в станицах, в его ведении также было руководство станичными школами и общее управление станичными конно-плодовыми табунами. По военной части атаман отдела наблюдал за исправностью отбывания казаками воинской повинности, должен был следить за тем, чтобы все чины льготных частей, а также запасные состояли в установленной положением готовности к службе по всем предметам воинского снаряжения, а казаки старшего возраста приготовительного разряда приобретали бы необходимое для службы снаряжение в срок. Кроме того, атаман отдела заведовал всем не находившимся на действительной службе служилым составом казаков отдела и наблюдал за тем, чтобы они не уклонялись от службы во время лагерных сборов. Атаман также руководил учебными занятиями казаков, занимался формированием сменных команд первоочередных частей, инспектировал льготные команды тех же частей по возвращении их в войско.

В военное время атаман отдела формировал при мобилизации льготные части, выставляемые отделом, инспектировал мобилизованные части по возвращении их в войско. Атаманы отделов осуществляли надзор за общественным управлением в станицах и имели полномочия увольнять станичных и поселковых должностных лиц, за исключением станичных атаманов и почетных судей, за проступки. За маловажные проступки атаманы отделов имели право подвергать виновных выговорам, замечаниям или денежному взысканию до 5 руб. и аресту до семи дней. Несмотря на наличие штата помощников, атаманы отделов не справлялись с возложенными на них обязанностями.

Территория каждого отдела подразделялась на два полковых округа, служившие территориальными районами комплектования льготных полков. В одном полковом округе к началу ХХ в. проживало по 32 000—36 000 душ мужского пола войскового сословия. Каждую осень атаманы отделов объезжали станицы, проверяя их военную, хозяйственную и общественную деятельность.

Станицы и поселки имели свое местное самоуправление. На станичном уровне оно включало: станичного атамана, станичный сбор, станичное правление и станичный суд. Станичный атаман избирался сроком на три года станичным сбором и утверждался в должности Наказным атаманом. Качественный состав станичных атаманов был стабильно высок, поскольку атаманами обычно избирались казачьи унтер-офицеры (вахмистры, урядники), являвшиеся, как правило, авторитетными и законопослушными людьми с опытом административной работы. Одним из основных показателей результативной работы станичных атаманов на благо своих одностаничников является значительный процент переизбраний атаманов на второй и последующие сроки – по данным на начало ХХ в., 46 % станичных атаманов избиралось на этот ключевой в жизни станицы пост несколько раз подряд. На станичного атамана возлагались обязанности объявлять станичному обществу и приводить в исполнение все распоряжения войскового начальства по вопросам отбывания казаками воинской повинности, наблюдать за исправным снаряжением казаков служилого состава на службу, при мобилизации и при выходе казаков на службу в мирное время принимать в экстренных случаях необходимые меры при наличии казаков, не имеющих исправного снаряжения, и доносить о них атаману отдела.