西晉永安元年（304年），匈奴左賢王劉淵以助成都王司馬穎為名，在離石（今山西離石）起兵，不久就遷至左國城（今離石縣北），稱漢王。永嘉二年（308年），遷都蒲子（今山西隰縣），十月，劉淵稱帝，國號漢。第二年遷都平陽（今山西臨汾市西南）。永嘉五年（311年），漢軍攻入洛陽，晉懷帝被俘。建興四年（316年），又兵臨長安，晉愍帝出降，西晉滅亡。317年前後，漢的疆域北至陰山、今桑乾河、燕山，南至淮河、秦嶺，西至黃河、隴東。劉淵在平陽（今山西臨汾西南）設置了雍州，在離石（今山西離石）又設置了幽州。

407年，後燕將軍漢人馮跋等擁立慕容云為主，殺後燕主慕容熙。慕容雲恢複本姓高（高句麗人），稱天王，史稱北燕。兩年後，高雲被殺，馮跋繼位，定都龍城（今遼寧朝陽）。

400年，北涼主段業任命李敦擔任敦煌太守。沒過多久，李敦稱涼公，建都敦煌（今甘肅敦煌市西），史稱西涼。

前涼都姑臧（今甘肅武威），其疆域以河西走廊為主，東起黃河，西至玉門關（今甘肅西界），南起祁連山，北至居延澤（在今內蒙古額濟納旗），設立了涼、河、沙、定、商、秦六州，下領三十二郡。在前涼後期，還控制了西域，設置了西域長史。376年為前秦所滅。

384年，前秦將領氐人呂光征服西域后回師涼州，聽到苻堅在淝水戰敗后，於386年在姑臧稱涼州牧、酒泉公，史稱後涼。

407年，匈奴人赫連勃勃據有大城（今內蒙古杭錦旗東南），自稱大夏天王，史稱夏。413年，建統萬城（今陝西靖邊縣北白城子）為都。

在十六國時期，還存在著一些其他的割據政權，例如氐族首領楊氏曾佔有仇池一帶（今甘肅西和、徽縣、文縣間地），丁零首領翟氏曾以滑台、黎陽（今河南浚縣東北）為據點稱魏王，鮮卑慕容氏以長子為都（今山西長子縣西南）而建立的西燕，譙氏在成都建立的后蜀，以及早在西晉末年就已存在的北魏的前身代政權，等等，但傳統上都未將這些政權列入十六國之中。

北燕擁有後燕故九九藏書土遼西之地，大致相當於今天的河北薊運河以東及遼西地區，號稱有平、幽、冀、並、青等五州十二郡，實際上只有晉初的平州與幽州的東北隅罷了。436年，北燕被北魏滅掉。

397年，河西鮮卑一支的首領禿髮烏孤自稱大單于、西平王，攻佔金城等地，史稱南涼。

十六國時期，各國為了「務廣虛名」，在各自統治的較小區域之內，任意分置許多的州。漢晉時期的一州之地，往往被分成四五個州，於是州制開始混亂。而且在州的命名上，也不是依據其各自所在的地域來定，而是取自全國各地。下面即將這一時期疆域政區的具體情況作一概述。

前趙初建時的疆域東起洛陽，西至隴西黃河，北到渭北高原和今天的山西西南。前趙在境內也虛設了一些州，在上邽（今甘肅天水）設立了秦、涼二州，在高平（今甘肅固原）設立了朔州，在北地（今陝西耀縣）設立了幽州，在仇池（今甘肅武都）設立了益州，號稱有雍、秦、涼、朔、並、幽、益等七州三十四郡之地。後來前趙遭受石勒建立的後趙的打擊，退至關中。328年，石勒大破前趙軍，劉曜被俘。又過了一年，後趙大將石生攻下關中，前趙滅亡。

357年，苻堅即位后，平定關中，又先後滅掉前涼、前燕和代，並在373年奪取了東晉的梁、益二州，佔據了四川盆地。382年，苻堅遣呂光進軍西域。兩年後，呂光控制了東漢西域都護府的全部轄境，在龜茲（今新疆庫車）設置了西域校尉。到383年淝水之戰前，前秦完全統一了北方，領域南到淮河、今天的重慶萬州以西長江一線，北到蒙古高原，西到今天的新疆吐魯番盆地東部、祁連山、湟水流域、岷山、川西高原東部，東到遼東半島，在十六國之中，疆域最廣。擁有司、雍、洛、秦、南秦、豫、東豫、並、冀、幽、平、涼、河、梁、益、寧、兗、南兗、青、北徐等二十州。淝水戰敗后，前秦土崩瓦解，後燕、後秦、西燕、西秦、後涼等政權紛紛自立。385年，苻堅被後秦俘殺。前秦殘餘勢力在關中西部和隴東一帶又維持了一段時間，到394年，滅於後秦。

318九*九*藏*書年，漢主劉粲被權臣靳准所殺，本已攻佔了關中的漢將劉曜便在長安稱帝，與另一位攻佔了關東的漢將羯人石勒一起興兵討伐。第二年，劉曜把國號由漢改為趙，建都長安，史稱前趙。

成漢的疆域大致包括有今天四川省除川西高原部分和漢中盆地的西部。在這一區域，原來設有梁、益、寧三州，李雄稱帝后，分梁州，在巴郡（治今重慶）虛設了荊州；分寧州，在興古郡（治今雲南硯山北）設立了漢州。李壽時，又分寧州，在牂柯郡設置了安州。這樣，成漢境內一共有六個州，下統三十一郡。346年，東晉大將桓溫伐成漢，成漢亡。

西秦疆域狹小，雖然設置了十二個郡，實際只有今天的甘肅蘭州至隴西之間的地方。打敗氐族首領楊定后，西秦佔有今天的甘南武都、成縣一帶。400年，被後秦所破，成為附庸。409年，趁後秦勢衰，乞伏乾歸復稱秦王。414年，西秦滅南涼，遷都枹罕（今甘肅臨夏縣西南），佔據了今天的青海青海湖以東一帶。

西晉惠帝永寧元年（301年），張軌求得涼州刺史一職，據有河西。西晉滅亡后，張氏仍世代據有涼州，史稱前涼。

385年前秦苻堅失敗后，隴西鮮卑首領乞伏國仁佔據苑川（今甘肅榆中東北），自稱大單于，史稱西秦。388年，乞伏國仁死，其弟乞伏乾歸繼位，遷都金城（今甘肅蘭州西北）。

在319年劉曜建立趙國（前趙）的同時，石勒也自稱趙王，建都襄國（今河北邢台），與前趙分裂，史稱後趙。330年，石勒即帝位。五年後，石虎即位后遷都於鄴（今河北臨漳）。在後趙滅掉前趙后，疆域達到極盛，東濱大海，西到今內蒙古河套地區，南逾淮、漢，北至今天的河北東北部、山西北部。在這樣的一片區域中，後趙設有司、洛、豫、兗、冀、青、幽、營、並、朔、雍、秦等十二州，控制著大約一百個郡。

384年，羌人首領姚萇在渭北牧地起兵，自稱萬年秦王，史稱後秦。

晉惠帝元康八年（298年），關中連年飢荒，巴氐（原在巴地的一支氐人，東漢末年遷九九藏書至隴東和關中）首領李特率流民進入蜀地。到了晉惠帝永寧元年（301年），益州刺史羅尚限令流民在七月返鄉，流民要求秋收后出發也未能獲得准許。於是，在當年的十月，流民們眾推李特等為首領，在綿竹（今四川德陽市北）起兵，進攻成都。三年後，李雄稱成都王。又過了兩年，李雄稱帝，國號大成。由於後來李壽在338年改國號為漢，史稱成漢。

386年姚萇進入長安后稱帝，國號大秦。滅掉前秦后，後秦的疆域大致有河套以南、今陝西秦嶺以北、山西西南部、寧夏大部和甘肅天水以東部分，與前秦的西北半壁之地基本相當。擁有司、雍、秦、涼、河、並、冀、南秦等八州，下轄五十郡。403年，南涼和北涼進攻後涼，後涼主投降後秦，但是由於後涼的疆域不久就被諸涼瓜分，後秦只奪取了西秦的部分領土。407年後，渭北高原以北被夏赫連勃勃所佔，但後秦從後燕和東晉手中奪取了黃河以南今天河南的大部分地區。417年，東晉劉裕率軍北伐，兵臨長安，後秦主姚泓出城投降，後秦滅亡。

後趙的石虎死後，原先被強制遷徙到關東的氐人，在苻洪率領下起兵，打回關中。350年，苻洪的兒子苻健進入關中，佔據長安。第二年自稱天王，國號大秦，史稱前秦。

兩年後，南涼遷都樂都（今青海樂都），據有今天的青海東部，同年又遷都西平（今青海西寧）。402年，再次遷回樂都。406年，從北涼手中奪得姑臧，疆域擴大到河西走廊東段。南涼只領有涼州東南境內十四郡。410年，南涼被北涼打敗，退出河西走廊。又過了四年，南涼滅于西秦之手。

南燕極盛時期的地域，東到大海，南到今天的江蘇北部，西到山東西部，北到黃河，號稱有青、兗、徐、並、幽五州十二郡，實際上不過青、兗二州的原來區域及徐州的北部而已。410年，東晉劉裕北伐，率軍攻佔廣固，南燕滅亡。

401年，沮渠蒙遜殺掉段業，自稱張掖公，定都張掖，據有河西走廊中部張掖一帶。410年，佔有了河西走廊東段。兩年後，遷都姑臧。421年，滅掉西涼。ｈｔtｐｓ://rｅａｄ•９９csｗ•cｏｍ至此，北涼的疆域達到極盛，與後涼盛時大體相當，號稱有涼、沙、秦三州二十三郡。439年，北涼被北魏滅掉。

後涼的疆域包括前秦自河西走廊以西至整個西域地區，擁有涼州一州二三十郡。從397年開始，由於南涼、北涼和西涼先後在境內出現，後涼的控制區變得越來越小。403年，在南涼和北涼的夾擊之下，後涼向後秦投降后滅亡。

後燕收復了遼東舊地，又在394年消滅了西燕，同年佔有今山東。到第二年，後燕疆域的東、西、北三方面大致恢復了前燕的舊界，南面則只到達今山東南界、河南洛陽至商丘一帶，擁有冀、幽、平、營、兗、青、並、雍、豫等九州，統轄五十五個郡。397年，北魏軍隊攻克中山，後燕主被迫遷都到鄴。第二年，慕容德建立南燕，今天的山東境內已不再為後燕所有。後燕的都城遷回龍城，疆域縮小到前燕初期的範圍，但是東部已被高句麗奪取，只有遼河以西至灤河下游的地區了。407年，後燕被北燕取代。

398年，後燕的大部分疆域被北魏攻佔，慕容垂的弟弟慕容德先據有滑台（今河南滑縣東舊縣），稱燕王，史稱南燕。隨後，南燕向東南發展，攻佔了青、兗二州，控制了今天山東的大部分地區。翌年，定都廣固（今山東青州市西北）。

397年南涼建立的同年，河西盧水胡首領沮渠蒙遜起兵，擁後涼建康（治今甘肅高台縣南）太守匈奴人段業為建康公，史稱北涼。

在前燕末年，前燕宗室慕容垂由於受到猜疑而投降前秦，為苻堅所重用。苻堅失敗后，慕容垂於384年自立為燕王，史稱後燕。兩年後稱帝，定都中山（今河北定州）。

夏佔有河套至隴東和陝北，並不斷進攻渭北，威脅後秦。418年，赫連勃勃進攻關中，東晉軍隊敗退，夏的疆域擴大到關中。夏號稱有幽、雍、朔、reaｄ•９9ｃsw•ｃｏｍ秦、北秦、並、涼、豫、荊等九州二十一縣十九城，實際上只有西晉時期的雍、秦二州及司州的一部分。427年，北魏攻下統萬城。夏的殘餘勢力在關中和隴東與北魏爭奪，並在431年還乘機滅掉了西秦，但是終因無力與北魏對抗，夏主赫連定只好西遷河西，不想途中遭遇吐谷渾的襲擊，赫連定被俘，夏國便滅亡了。

西涼據有河西走廊酒泉以西及西域，號稱有涼州十八郡，實際上只有漢朝時的酒泉、敦煌二郡的領域。405年，為抗擊北涼，遷都酒泉。420年，西涼主李歆率軍東伐北涼，兵敗后死。第二年，西涼亡于北涼。

西晉末年，鮮卑慕容部首領慕容廆佔據了今天的大凌河流域。他的兒子慕容皝繼續擴張，佔有遼東半島，並向西拓展到了灤河流域。337年，慕容皝稱燕王，都於昌黎郡（今遼寧義縣），后遷都龍城（今遼寧朝陽市），史稱前燕。

前燕滅掉冉魏后，遷都薊城（今北京市），不久又遷至鄴。前燕的最大疆域東至遼東半島，北至今桑乾河、燕山、內蒙古赤峰市一帶，南至淮河，西至今山西北部和沁水流域以東。在這一領域內，前燕一共設置了平、幽、中、洛、豫、兗、青、冀、並等九個州，下轄七十四個郡。370年，前燕亡於前秦。

西秦疆域極盛時，大約控制了今天甘肅隴西與青海東部一部分地區，號稱統有河、梁、秦、涼、東秦、商、益、沙、定等九州（一說十一州，還有北河、南梁二州）三十四郡。430年，西秦主乞伏暮末被北涼所逼，想要東遷去投北魏，但中途被夏兵阻擋在南安（今甘肅隴西縣東南），西秦故地全被吐谷渾佔領。第二年西秦投降夏后滅亡。

後趙末年發生內亂，349年石虎死後，他的養孫石閔殺趙主，並在境內屠殺一切羯人和胡人。石閔是漢人，第二年，他便恢複本姓冉，自立為帝，改國號為魏，後趙亡。當時後趙境內大亂，各地紛紛自立，冉魏實際控制的區域有限。352年，冉魏被前燕所滅。