北宋初年，朝廷在成都设立成都府，为成都府路治所。北宋淳化四年（公元993年），王小波、李顺在成都附近的青城起义，遂克成都，建立大蜀政权。当年五月，宋军攻陷成都，起义失败，成都府被降为益州，成都府路改为益州路，成都仍为治所。北宋重和元年（公元1118年），益州再升格为成都府，益州路再改成都府路，治所照旧。宋朝时期是成都在古代历史中最为兴旺的时期，其经济地位在国内很高。南宋时期，川峡四路的经济比重占全国的三成以上。其时成都地区文化也很发达，在全国都很有影响，以苏轼、苏辙兄弟为领袖的蜀学独树一帜。当时成都的丝绸业规模扩大，品种增多，蜀锦花样由唐时的10多种发展到宋朝时期的40多种，能织出天马、流水飞鱼、百花孔雀、如意牡丹等新花样，每年成都上交丝绸商品，占全国各地上交总数的70%以上。宋朝时期，成都城东西南北都设有专门的蚕市、药市、花市。由于商业发达，成都出现了世界上最早的纸币“交子”，北宋仁宗时，在成都设官办交子业务，由官府公开印刷、发行“交子”。

南宋宝祐五年（公元1257年），元军攻占成都。元至元二十三年（公元1286年），元朝中央政府在成都设置“四川等处行中书省”，后简称“四川省”。

明洪武四年（公元1371年），明军攻灭明玉珍所建大夏政权于重庆，在成都设四川承宣布政使司，其中成都为首府。明太祖朱元璋封第十一子朱椿为蜀王，王府设在成都，今人称其为“皇城”。明崇祯十七年（公元1644年），张献忠率军攻入成都，自立为帝，国号大西，称成都为西京。随后满洲八旗入川，与张献忠在成都激战。

清顺治三年（公元1646年），成都全城焚毁于战火之中，随后的五六年间竟断绝人烟，因此当时四川省会曾迁往保宁府阆中。康熙年间，朝廷实施“湖广填四川”大移民，成都逐渐恢复生气，省会也又迁回成都。清沿明制，设四川布政使司于成都。皇帝另简派四川总督驻成都，仅管辖四川一省；又设立八旗驻防于城西宽窄巷子一带，称“少城”，驻扎数千八旗兵丁，由成都将军管辖。清同治二年（公元1863年），太平天国将领翼王石达开率兵入川，攻成都失败，清军诱俘之，在成都城内科甲巷将其凌迟处死。