县，白石、河关、枹罕三县划入陇西郡。东汉中期，河湟地区羌人反抗汉朝的战事扩大，汉朝于汉安帝永初四年（公元110年）将金城郡治迁至陇西郡襄武县（今陇西县），延光三年（公元124年）迁回原治。汉灵帝中平元年（公元184年）冬，湟中义从胡北宫伯玉在河湟地区举兵反汉，杀金城太守陈懿、护羌校尉冷征，金城郡治又迁至榆中县。后河陇地区被韩遂割据势力占据，至汉献帝时被曹操击败，金城郡治迁回允吾县。建安十九年（公元214年），从金城郡析置了西平郡。三国时，金城郡属魏凉州，辖榆中、金城、允街、浩亶、令居、枝阳、允吾七县，郡治榆中县。 [40]
西晋沿置。西晋末年后，天下大乱，进入十六国时期，今兰州市先后为前凉、前秦、后凉、南凉、后秦、西秦所据。前凉分金城郡的令居、枝阳二县，又立永登县，合此三县立广武郡，辖地在今永登县境内。前凉金城郡领允吾、允街、浩鹿、白土（今青海省循化县黄河北岸）、金城、榆中六县，郡治榆中县，其中允街、浩亶、金城、榆中四县在今兰州地区。 [40]东晋太元元年（公元376年），前秦灭前凉，金城郡属前秦，领5县，郡所在治榆中县。太元十一年（公元386年），后凉领金城郡。元兴二年（公元403年），后凉覆灭后，南凉占领广武、金城2郡。
北魏神武二年（公元429年），吐谷浑攻占西秦金城郡，不设郡县，臣服北魏。太延五年（公元439年），碑文占领今兰州地区，初在汉榆中县治设榆中镇，沿治广武郡。太平真君六年（公元445年），置临洮郡，后置子城县，属临洮郡，撤并广武郡的令居、永登、枝阳3县，置广武县，为郡治，撤金城郡及金城、浩亹、允街3县，划金城县地于武始郡勇田县。北魏孝明帝（公元516-528年）时，复置金城郡，领子城、榆中2县，郡治在子城县（在今东岗镇一带），属河州；并永登、令居、枝阳3县为广武县，属广武郡，为郡治，属都州，所辖包括今永登县、天祝县。北周沿袭北魏建制。
隋文帝开皇元年（公元581年），置兰州，以皋兰山为州名，领金城郡，金城郡领子城县。开皇三年（公元583年），因全国州郡多而辖地小，遂废郡存州，省金城、武始、广武三郡并入兰州；废勇田县，在今兰州城区置五泉县；改广武县为邑次县，寻又改为广武县。兰州领子城、五泉、广武、狄道四县，州治子城县。隋代的兰州大致在今兰州市辖境范围内。隋炀帝大业三年（公元607年），改州为郡，兰州改称金城郡，子城县改为金城县，为郡治；广武县先改称允吾县，后又改称会宁县，属武威郡。 [40]
唐高祖武德二年（公元619年），复置兰州，废金城县入五泉县，为州治； [40-41]兰州领五泉、广武、狄道三县。后又改五泉县为金城县。唐玄宗天宝元年（公元742年），改兰州为金城郡，改金城县为五泉县。天宝三载（公元744年），析金城郡狄道县置狄道郡，金城郡领金城、广武二县。唐肃宗乾元元年（公元758年），复改郡为州，金城郡复名兰州。次年，改广武县为金城县。唐代宗广德元年（公元763年），吐蕃占领兰州。吐蕃在河陇地区沿袭唐朝制度，亦设州、县，州设大都督，县设都督，兰州亦当如是。 [41]
五代至北宋初年，吐蕃衰落，吐蕃部落散居在今兰州市。是时，党项族崛起。 [41]北宋景佑三年（公元1036年），党项羌元昊占领兰州，在原广武县境置卓啰和南监军司（在永登县红城镇）。元丰四年（公元1081年），北宋击败西夏，收复兰州，兰州辖龛谷寨（在今榆中县小康营）、东关堡（今东岗镇）、皋兰堡（在西固区关山一带）、阿干堡（今七里河区阿干镇）、西关堡（在今七里河区土门墩西），筑定西城（在今榆中县三角城）、定远城（今榆中县定远镇）。宋徽宗时，在兰州城置兰泉县。北宋时，兰州属熙河兰会路经制使司管辖，所辖城、寨、堡均为军事性质兼管民事，为以军辖民的建制，设震武军（在今永登县连城镇），亦由熙河兰会路经制使司管辖。南宋绍兴元年（公元1131年），女真族金国占领兰州，撤兰泉县入兰州，兰州辖定远县（今榆中县定远镇），龛谷县（今榆中县小康营）、阿干县（今七里河区阿干镇）。金正大三年（公元1226年），置金