В правильном варианте использование предложного падежа в названии Администрации Промышленного района в г. Смоленске объясняется тем, что в данном контексте "в г. Смоленске" указывает на местонахождение организации. А в случае с филиалом, название "филиал в г. Смоленск" не зависит от местонахождения и город представляет собой простое указание на то, что данный филиал относится к городу Смоленск.