北齐、北周和隋唐时突厥势力左右蒙古高原。

隋开皇十九年（599年），东突厥突利可汗在突厥内战中战败只身南下归附隋朝，隋文帝册封突利可汗为启民可汗.在隋朝的大力扶持下，突厥启民政权在内蒙古建立.这个政权直辖于隋朝中央政府。隋朝与启民政权保持着密切的宗藩关系和使臣往来。隋炀帝曾先后两次亲自出塞北巡，开中原王朝皇帝亲临塞北藩属政权巡视的先例。

隋大业七年（611年），西突厥处罗可汗亦降隋。隋朝短暂的控制了大约今内外蒙古全境。

唐太宗时，突厥颉利可汗南下侵唐，迫使唐结渭水之盟。突厥颉利可汗的牙帐在定襄(今内蒙古清水河县林格尔北土城子古城)，贞观四年（630年）正月，唐将李靖率率三千精骑夜袭阴山趁黑夜攻下颉利可汗的牙帐所在地，迫使颉利可汗逃遁铁山(今内蒙古白云鄂博)，贞观四年（630年）三月颉利被俘，东突厥亡。唐军把颉利带到长安，颉利可汗后投降唐朝，老死长安。

唐朝在突利可汗故地设置顺、祐、化、长四州都督府，颉利可汗故地置定襄都督府、云中都督府。646年，唐朝联合回纥等铁勒部落，击灭薛延陀。由燕然都护府管理铁勒故地，治所在阴山之麓（今内蒙古杭锦后旗），辖境东到大兴安岭、西到阿尔泰山、南到戈壁、北到贝加尔湖的整个蒙古高原。650年，唐朝军队俘车鼻可汗，突厥故土尽为唐有。唐高宗设瀚海都护府（后改为单于都护府），治所在云中故城（今内蒙古和林格尔西北土城子），领狼山、云中、桑干三都督、苏农等二十四州。五代初年，契丹入侵，916年，契丹占领云中故城，单于都护府废除。

唐代天宝元年（742年）将云州改为云中（今山西大同市），辖境约是今日的今内蒙古土默特右旗以东，大青山以南，卓资县以西，黄河南岸及长城以北。乾元元年（758年）云中再改为云州。

唐安史之乱后，内蒙古地西部为回鹘国控制，以明教为国教。东部为兴起的契丹人的势力范围。

辽金时期

五代十国初柔然人的一支后裔契丹人耶律阿保机于907年创立了契丹部族政权，916年建立契丹国，947年更国号为辽国，期间在今内蒙古赤峰市巴林左旗附近建立了蒙古草原上的第一个都城上京。辽代“丰州”为今呼和浩特市附近。

辽被金灭了之后，蒙兀室韦人的一个小小分支的后裔蒙古人进入这一地区，金内蒙古的大部地区还是属于金国的范围。在云中一带生活的是突厥支的汪古。