县、市辖区和县级市之间的主要区别体现在行政级别、城市形态和人口构成上。首先，从行政级别来看，地级市的区、县和县级市都是县处级，但副省级城市和直辖市的划分有所不同：副省级城市下属的县和县级市保持县处级，而区则为副厅级；直辖市的县和县级市同样是县处级，但区的级别更高，为正厅级。县级市享有城市总体规划的编制权利，这一点是它们与一般的县区不同之处。
其次，城市主体上，市辖区是城市结构的一部分，旨在优化城市管理和方便居民生活，通常包括城市市区；而县级市则是以城市为核心设立的行政区域，其重点在于城市化发展。相比之下，县更多的是农村型行政区划，其主要职能在于管理乡村聚落和农村事务。
在人口构成上，市辖区通常以城镇居民为主，人口密度较高，经济发展水平相对较高；而县，特别是农村县，农村人口比例较大，非农经济活动的主导地位是县级市升格的重要条件。因此，城镇化的程度和经济活动的现代化程度是区分县、市辖区和县级市的重要标志。