根据州不同级别也不同，地级行政区的州与地级行政区的市级别相同。中国民族区域自治行政区，除伊犁哈萨克自治州为副省级行政区之外，其它自治州为地级行政区。
中国行政区划分：
1、全国分为省、自治区、直辖市。
2、省、自治区分为自治州、县、自治县、市。
3、县、自治县分为乡、民族乡、镇。直辖市和较大的市分为区、县。自治州分为县、自治县、市。自治区、自治州、自治县都是民族自治地方。国家在必要时得设立特别行政。
区也是县一级的行政区，而县级市可以说是县一级中最大的了，所以当然是县级市大
不过这是一般情况，如果是一般的县级市跟副省级城市的直辖区比的话，应该还是区大。
你说的这种情况应该算后者
