朱温像907年，朱温自立为帝，建立后梁。唐王朝灭亡，五代十国开始。后梁统治着黄河中下游、淮河以北和今天湖北的大部分地区，这一地区在923年至960年间相继由后唐、后晋、后汉、后周统治。后晋时期，“儿皇帝”石敬塘把燕云（蓟）十六州割让给契丹，这一地区以今天的北京市和山西大同市为中心，西起山西省神池县，东至河北遵化市，北起长城，南至天津市和河北省河间、保定市以及山西省繁峙、宁武县一线，此后近100年间就在契丹（后改称辽）的管辖之下。同一时期，在中国的南部和山西地区，先后出现了吴、南唐、吴越、闽、南汉、前蜀、后蜀、荆南（南平）、楚、北汉十个割据政权。
960年，赵匡胤建立宋朝，取代了后周，史称“北宋”。此后近20年间，北宋消灭了吴越、南唐、南汉、荆南、北汉等政权，到979年完成了在五代十国范围内的统一。宋朝的疆域与盛唐时已不可同日而语，未超出唐末五代十国旧疆，北部在今天河北、山西中部一带与辽对峙，尽管一直努力收回后晋割让的燕云十六州，却长期无法如愿，直到1123年才勉强成功，但1127北宋也灭亡了。东、南濒临大海，南部因丁部领在今天越南北部建立大瞿越，宋朝的南疆较唐朝大大内缩；值得注意的是，宋王建塑像朝时把一部分居住在流求（今台湾）的民族称为“昆舍邪”，澎湖隶属于福建路的泉州晋江县，并修建营房，派驻军队屯垦。西南以今成都平原、贵州西部与吐蕃、大理毗邻，西北以陕西横山、甘肃东部、青海湟水流域与西夏、吐蕃相邻。1127年，北宋被金朝灭亡，赵构建立南宋，与金最初以黄河为界，1141年宋金议定东以淮河、西以大散关为界，而南宋的南部、西部与北宋相比没有发生变化，直到1279年被元朝灭亡。