В 1870 году была создана уездная земская управа, состоявшая из председателя и двух членов и являвшаяся исполнительным органом уездного земства. Председателями земской управы последовательно избирались: А. И. Панов (1869-1872), В. Т. Попов (1873-1891), Э. Е. Тимофеев (1892-1894), В. Т. Попов (1895-1899), В. Н. Аненков (1900-1903), Д. В. Попов (1904- 1911), К. С. Шумляев (1911-1914), Д. В. Раков (1915-1918).
Безусловно, самым ярким деятелем тотемского уездного земства был Василий Тимофеевич Попов (1828-1899). Выходец из крестьян, он путем упорного самообразования и силы воли добился общественного признания и в течение 27 лет активно трудился на земском поприще. Его стараниями в Тотьме были открыты страховое общество (1870), земская почта и книжный склад (1871), телеграфная линия Тотьма-Вологда (1873), ссудо-сберегательное товарищество (1875), нотариальная контора (1879), земская аптека (1884). По его инициативе в Тотьме были учреждены земская больница, публичная библиотека (1879), второразрядное женское училище преобразовано в женскую прогимназию, а позже и в гимназию. В 1872 году открыта учительская семинария для подготовки учителей начальных народных училищ, а также Петровская ремесленная школа.
Большое внимание тотемское земство уделяло становлению и развитию народного образования. В 1874 году в уезде насчитывалось 36 земских учебных заведений: 15 мужских училищ, 2 женских училища, 17 земских школ, Леденгское мужское училище с ремесленным классом, Тотемская женская прогимназия. Во всех этих учебных заведениях обучалось 313 учащихся. К 1907 году в 37 земских учебных заведениях обучался 2261 учащийся (1762 мальчика и 499 девочек). Во второй половине 1907 года тотемское земство на совместные с Министерством народного образования средства открыло еще 30 новых комплексных училищ, в результате чего количество учащихся выросло до 3033 человек (2390 мальчиков и 643 девочки).
Заметную роль в культурной жизни города и уезда играла земская публичная библиотека. Долгое время она располагалась в частной квартире священника Миролюбова, а в 1906 году была переведена в собственный дом рядом с новым помещением управы. В первый год существования (1879) библиотека имела 98 подписчиков, среди которых: дворян и чиновников - 39, духовных лиц - 10, купцов - 10, мещан - 25, крестьян - 9, лиц разного звания - 5. Через тридцать лет подписчиков в библиотеке было 819 человек, среди которых: крестьян - 201, учащихся - 197, учителей - 103, мещан - 81, земских служащих - 62, чиновников - 40, лиц духовного звания - 34, купцов - 6, лиц разного звания - 95. В 1914 году кабинет для чтения посетило 3036 человек.
Библиотека открылась при наличии 215 томов, а через тридцать лет имела 6375 томов. В разные годы выписывались газеты: "Русское слово", "Русские ведомости", "Голос Москвы", "Биржевые ведомости", "Современное слово", "Новое время", "Вологодский листок", "Сельский вестник", а также журналы: "Русское богатство", "Русская мысль", "Вестник Европы", "Петроградский вестник", "Заветы", "Современник", "Голос минувшего", "Русская школа", "Природа и люди". Чаще всего спрашивали книги русских писателей: Толстого, Тургенева, Чехова, Достоевского, Лермонтова, Пушкина, Гоголя, Гончарова, Куприна, Андреева, Горького.
Постоянное внимание уделяло земство и делу здравоохранения. С сентября 1870 года оно постановило отпускать из вольной аптеки в Тотьме бедным жителям города лекарства по рецептам врачей бесплатно, за счет средств земского бюджета. С 1873 года было принято решение лечить в уездной земской больнице бесплатно всех крестьян и мещан города.
В течение 1870-х годов в Тотьме оформился своего рода больничный городок, состоявший из ансамбля деревянных и каменных зданий. В начале XX века в уезде действовало семь врачебных участков с пятью больницами (Тотемская, Никольская, Кокшеньгская, Шуйская, Леденгская), а также одна врачебная и семнадцать фельдшерских амбулаторий (Пятовская, У.-Печенгская, Мосеевская, Вожбальская, Трофимовская, Погореловская, Спасская, Заборская, Заячерецкая, В.-Кокшеньгская, Миньковская, Юркинская, Харинская, Бережно-Слободская, Чучковская, Биряковская, Кожуховская, Рубежско-Куракинская). На содержании земства находился и Леденгский курорт. Предметом внимания уездного земства были также дороги и мосты.
Все дороги были разделены на участки, которые содержались за счет земства и тех селений, через которые они проходили. Ежегодно бюджет земства предусматривал выделение средств на ремонт и содержание мостов, перевозов, исправление дорожных участков.