直轄市和地級市在中國行政區劃系統中存在幾個主要區別：
行政級別和地位：
直轄市的行政級別高於地級市，直轄市是直接由中央政府管理的省級行政區，而地級市則屬於省級行政區下轄的市級行政區。
直轄市的市轄區雖然行政級別為正地廳級，但在管理許可權上仍然被視為縣級行政區。相比之下，地級市的市轄區、縣和縣級市則具有更廣泛的行政管理和決策權。
城市規劃權和立法權：
直轄市的市轄區沒有獨立的城市總體規劃權，其規劃納入全市總體規劃。而重要的地級市如蘇州市、包頭市、吉林市等的城市總體規劃是由國務院批準的。
在立法權方面，直轄市沒有地方立法權，而設區的市（包括直轄市以外的地級市）根據《中華人民共和國立法法》修正案草案，將享有地方立法權，可以就城鄉建設與管理、環境保護、歷史文化等方面事項制定地方性法規。
行政管理和決策單位：
直轄市的市轄區雖然行政級別為正地廳級，但在管理許可權上仍然被視為縣級行政區。這體現在住房公積金管理上，直轄市是以全市為單位進行管理和決策，而地級市則以市為單位。
直轄市的市轄區的地位往往更重要，尤其是京滬等主城區的市轄區，對管理能力的要求極高。相比之下，地級市包括地級市、地區、自治州、盟四種區劃類型。
綜上所述，直轄市和地級市在行政級別、城市規劃權、立法權以及行政管理和決策單位等方面存在明顯差異。