宋仁宗皇右四年（1052年），因唐末渭州陷于吐蕃后将渭州移置于平凉（今平凉），遂以原渭州地置“古渭寨”（今陇西），属秦州（今天水）辖。
　　北宋时期，今定西地区地域北部为宋与西夏的交界地带，全境先辖于秦凤路，后属于熙河（兰会）路。
　　宋神宗即位后，于熙宁元年（1068年）开始着手开拓熙（州）、河（州）的部署，命王韶至秦州沿渭开何西开拓，设市易司于古渭寨。由于军事的需要，自熙宁元年（1068年）至哲宗绍圣年间（1094—1098年）在今定西地区境内修筑了许多城、寨、堡。熙宁四年（1071年），王韶于狄道筑“武胜城”，初名“武胜军”，后改为“镇洮军”。熙宁五年（1072年）以古渭寨为通远军，同年于镇洮军置熙州（今临洮），熙宁六年（1073年）收复岷州（今岷县），遂建置熙河路，辖熙、河、洮，岷、叠、宕等州及通远军（巩州）。
　　秦凤路（治凤州；在今陕西凤县境内）所辖的会州治敷文县（今靖远），领1城1寨：
　　安西城，筑于哲宗绍圣三年（1096年），赐名（在今定西县北三十里铺关川河西岸）；平西寨，筑于绍圣四年（1070），赐名（在今定西县鲁家沟）。
　　秦州辖鸡川寨（在今通渭县鸡川镇），筑于宋英宗治平四年（1076年）。
　　熙州，治狄道县（今临洮），领狄道1县及康乐1寨并9堡：熙宁五年（1072年）置渭源堡（在今渭源）、庆平堡（在今渭源县庆坪）、通谷堡、北关堡（在今临洮县城北20里）4堡、熙宁六年置南关堡（在今临洮县玉井乡）、当川堡（在今康乐县境内）、南川堡（在今临洮县南30公里）3堡、熙宁七年（1074年）置结　　合堡（在今临洮县辛店镇）、元丰七年（1084年）置临洮堡（在今临洮县巴下寺）。
　　又：宋哲宗元右六年至七年（1091—1092年）筑蟾牟山堡（在今定西县杏园乡牛家营村）与华川堡（在今通渭县马营镇），同时筑护耕七堡于定西城至通渭寨之间，属熙河路辖。
　　巩州，治陇西县，宋徽宗崇宁三年（1104年）升通远军为巩州，领3县、1城、6寨、7堡：陇西县，哲宗右五年（1090年）置，为今陇西县得名之始，永宁县、宁远县（在今甘谷、武山县境内）。定相城，元丰四年（1081年）从西夏恢复后所置（在今定西县城区），赐名，为定西县得名之始。永宁寨，来远寨（后同升为县）、通渭寨，熙宁元年（1068年）置（在今通渭县什川乡八里湾李家坪，后升为县又降为寨）、熟羊寨（在今陇西县首阳镇），熙宁元年（1068年）置，通西寨（在今陇西县通安驿乡古城村），熙宁五年（1072年）置，三岔堡（在今陇西县北面25里）、熙宁四年（1071年）置，榆木岔堡（在今定西县团结乡好地掌）与熨斗平堡（在今定西县鲁家沟青石峡喜家岘均置于熙宁五年（1072年）），约于熙宁元年（1068年）置者达堡、七麻堡、本当堡垒、扑麻龙堡4堡（系吐蕃语音泽，均在今通渭县境内）。
　　又：熙宁六年（1073年）置哑儿峡寨（在今陇西县东四址里铺渭河北岸山嘴），属通远军所辖。
　　岷州，（治今岷县），熙宁六年（1073年）收复。领3县、5寨、3堡、1监：右川县（治今岷县境内）、大覃县（治今西和县境内）、长道县（治今礼县境内），临江寨、荔川寨、麻川寨（在今岷县梅川镇）、闾川寨（在今岷县闾井）、宕昌寨（在今宕昌县）。遮阳堡（在今漳县大草滩乡协店子）和谷藏堡（在今岷县境内县城西40里）。熙宁七年（1074年）置，铁城堡（在今岷县维新乡元山坪），熙宁十年（1077年）置，滔山铸钱监熙宁九年（1076年）置。
此外，岷州还先后辖区有白石镇（在今西和县境内）、盐官镇（在今礼县境内）、故城镇、马务镇（在今武山县马坞乡）、良恭寨（在今宕昌县境内）。
　　金代（115年—1234年）。金于宋钦宗靖康二年亦即金太宗天会五年（1127年）来北宋建立金国，其建置多承宋旧制在今定西地区及兰州、会宁、临夏等地域设置临洮路，辖1府、6州、16县：
　　临洮府，治狄道县（今临洮），金熙宗皇统二年（1142年）改熙州为临洮府，置熙秦路总管府。领狄道、当川（在今广河县东）、康乐（今康乐县）3县。并辖康乐寨（后升为县）、庆平镇、景谷城，渭源、临洮、南川流不息、通谷4堡。
　　巩州，治陇西县，金熙宗皇统二年（1142年）升军事为通远军节度使。领陇西、安西（在今定西县北三十里铺）、定西（定西县）、通西（在今陇西县通安乡古城村）、通渭（在今通渭县城区5县。并辖熟羊、来远、永宁、南川4寨及盐川镇（在今漳县盐井镇）。
　　金宣宗贞右四年（1216年）升定西县为定西州、领定西通西、安西3县。
　　洮州辖区铁城堡（在今岷县维新乡元山坪）。
　　凤翔路秦州辖鸡川县（在今通渭县鸡川乡），金宣宗贞右四年（1216年）鸡川县辖于西宁州（在今会宁县翟所乡张城堡）。
　　金哀宗正大六年（1229年）七月设巩昌府，治陇西县，十月以汪显为巩昌便宜总帅。这是“巩昌”得名之始。
　　南宋（1127年—1279年）利州西路西和川辖佑川县（在今岷县境内），今岷县地及漳县新寺镇一带为南宋辖地或宋金边界，漳县新寺镇滴水崖有南宋嘉泰四年（1204年）所刻“佛”字摩崖石刻题记可证。
　　元代（1271—1368年）:元世祖至元八年（1271年）建立元朝，建置为行省、路（府、州）县三级制。元初置巩昌路便宜都总师府，治陇西、统巩昌、平凉、临洮、庆阳、隆庆5府及秦、陇、定西、河、洮、岷等27州。至元八年划岷州归脱思麻路所辖。至元十三年（1276年）立巩昌路总管府。至元21年（1284年）划去部分州，辖有巩昌、平凉，临洮、庆阳4府和秦、陇、宁、定西等15州。今定西地区地域属陕西行省巩昌路、定西州、临洮府、及吐蕃等处宣慰司脱思麻路辖。
　　巩昌路巩昌府治陇西县，领陇西、宁远（今武山县）、通渭、伏羌（今甘谷县）、鄣县（初治今漳县盐井镇，大德年间县城被洪水洪毁，移治漳河北岸，改鄣县为漳县）5县。
　　定西州治定西县。至元三年（1265年）并定西、安西、通西三县入定西州。元惠宗至正十二年（1352年）因地震诏改定西州为“安定州”。
　　临洮府，治狄道县（今临洮县）。领狄道渭源2县，至元十三年（1276年）升渭源堡为县。
　　吐蕃等处宣慰使脱思麻路治岷州（今岷县）辖岷州，领铁州（治今岷县维新乡元山坪）。
　　至元七年（1270年）将原金代所置鸡川县并入秦安县辖于秦州（今天水）。
　　明代（1368—1644年）:明初，沿用元朝的行省制。明太祖洪武二年（1369年）置陕西等处行中书省，辖今甘肃省地洪武九年（1376）废除行省制，分别设置承宣布布政使司（长官称为布政使），掌民政与财政预算；提刑按察使（长官称为提刑按察使）掌司法、监察；都指挥使（长官称为都指挥使）、初掌军事，后兼管理民政。三司实行行政、司法、军事分立制，各不统属、互不兼任。
　　陕西等处承宣布布政使司驻西安府，所辖4府，巩昌府与临洮府统于陕西布政使司所属。洪武二十九年（1396年）陇右道辖临洮、巩昌二府洮、岷、河、兰4卫。洪武年间置洮岷茶马司。明宪宗成化四年（1468年），没洮岷道貌岸然辖队、文成漳4州县及洮、岷2卫、西固一所。
　　巩昌府，洪武三年（1370年）置，治陇西县。统3州14县。领陇西、通渭、伏羌（今甘谷县）、宁远（今武山县）、漳县、安定（洪武十年（1377年）降州为县今定西县）、会宁、西和、咸县。洪武二十一年（1388年）设巩昌卫、统于陕西都指挥使。秦州直隶州（治今天水市），领秦安、清水、礼县；阶州直隶州（治今武都县），领文县。徽州（治今徽县），领两当县。
　　临洮府，治狄道县。统兰州、河州2州，领狄道、渭源2县。洪武二十一年（1388年）设临洮卫。统于陕西都指挥司。