隋朝的西域四郡地图
唐朝建立后，继续着隋朝未能完成的事业。贞观九年（634年），唐朝左骁卫大将军段志玄率军击败吐谷浑。当年的年末，唐太宗召集李靖为、侯君集、任城王、李道宗、李大亮、李道彦、高甑生等将领全面进攻吐谷浑。第二年，吐谷浑惨败而归降唐朝，唐太宗以吐谷浑的王子伏顺被封为可汗、西平郡王，实行羁縻统治。
然而，唐朝对河湟地区的控制依然是短暂的。唐龙朔三年（663），吐蕃大规模进攻吐谷浑，吐谷浑灭亡。而河湟地区也正式纳入了吐蕃国的疆域。此后的300多年时间，青海地区都隶属于吐蕃。
弓背霞明剑照霜，秋风走马出咸阳。未收天子河湟地，不拟回头望故乡。——令狐楚《少年行》
吐蕃在唐朝后期发生了分裂，但是依然有力地控制着青海地区。北宋中期，王安石实行变法，一度增强了宋朝的经济和军事实力，这为对外征战的胜利奠定了基础。为了对付西夏，宋朝在河湟地区积极扩张，1072年，宋军开始进入河湟地区，此后宋朝几次出入，最终在1104年建立了陇右都护府，史称“熙河开边”。熙河开边是唐朝吐谷浑被吐蕃征服以来，中原王朝第一次光复其疆域。北宋亡后，金和西夏相继在该地区经营。
熙河开边示意图
三，元明清：青海全境最终纳入了中国版图无论是汉朝还是隋唐以及宋朝，其在青海地区的势力基本局限于河湟谷地地区，难以深入青海内部。而隋、唐、宋对河湟地区的控制也十分短暂，控制强度也薄弱。而最终将青海整个地区纳入中国版图的，还是从元朝开始。
1227年，成吉思汗灭西夏国，随之蒙古军进军河湟地区，该地区纳入了蒙古汗国版图。1239年，窝端率领蒙古军进入了吐蕃地区，四分五裂的吐蕃势力土崩瓦解，纷纷投降蒙古。1247年，吐蕃宗教首领萨迦·班智签订了《萨迦·班智达致蕃人书》，该协议规定了吐蕃隶属于蒙古汗国。1271年，忽必烈宣布继承为中国皇帝，建立了元朝。而吐蕃地区也归属于元朝的宣政院来管辖，因此，西藏和青海在历史上第一次完整地纳入了中国的版图。
青海湖
明朝建立后，继承了元朝的大部分疆域。明朝在河湟地区设置了西宁卫，之后又设置了安定、阿端、曲先、罕东四个卫，史称“塞外四卫”。1488年，设西宁兵备道。当然，明朝的军事实力未能向元朝一样深入青藏高原内部，只是在青海册封了朵甘行都指挥使司，在名义上保持着统治权。
因此，青海地区在明朝虽然名义上隶属于明朝，然而大部分地区实际上没有得到真实的控制。万历年间，卫拉特蒙古的和硕特部进入了青海地区，建立了和硕特汗国，到1642年，和硕特汗国已经统一了青藏高原。而和硕特汗国在名义上又在1635年之后隶属于清朝，其原因是清朝皇帝皇太极的第二重身份就是蒙古国的大汗。
