隋唐时，幽州的军事地位十分突出。隋炀帝在涿郡筑临朔宫作为行宫，大业七年后三次用兵高句丽，都以涿郡为基地，集结兵马、军器、粮储。唐贞观十八年(644)出兵高句丽，分水陆两路，陆路也以幽州为后方大本营。

　　唐代中期，东北诸族势力强盛，先天二年(713)置幽州节度使于此，以控制奚、契丹等族。天宝元年改为范阳节度使，兵力九万余人，约占全国十节度使兵力的五分之一。天宝末，安禄山身兼范阳、平卢(治柳城郡，今辽宁朝阳)、河东(治太原府，今山西太原西南晋源镇一带)三节度使、河北道采访处置使，即以范阳为根据地，发兵反唐，掀起“安史之乱”。乾元二年(759)史思明自立为燕帝，以范阳为燕京。广德元年(763)改范阳节度使为幽州节度使，史朝义部下李怀仙降，唐即授为幽州节度使;时平卢已没于北族，惟存平州(今河北卢龙)，平州城内驻有卢龙军，幽州节度使遂兼领卢龙节度使。此后或称幽州，或称幽州卢龙，或只称卢龙。幽州为安史乱后长期不奉朝命割据一方的河北三镇之一。直至五代后梁乾化三年(913)十二月为晋王李存勗所灭，割据达一百五十年之久。天福元年(936)，后晋石敬瑭以幽蓟十六州割让契丹，次年契丹以幽州为南京。