唐玄宗末年，安史之乱爆发，虽战乱最终得以平息，但唐朝元气大伤，形成藩镇割据局面。尤其是幽州地区战乱频仍，政局动荡，致使这里成为各种政治势力竞相争夺的热门地带。
公元936年，石敬瑭（原后唐河东节度使）反唐自立，向契丹求援，在契丹扶植下建立了后晋，辽太宗耶律德光与石敬瑭约为父子。天福三年（938），石敬瑭按契丹要求把燕云十六州割让，使辽国疆域扩展到长城沿线。
燕云十六州包括幽州（今北京西南）、顺州（今北京顺义区）、儒州（今北京延庆区）、檀州（今北京密云区）、蓟州（今天津蓟州区）、涿州（今河北涿州市）、瀛州（今河北河间市）、鄚州（今河北任丘市）、新州（今河北张家口涿鹿县）、妫州（今河北张家口怀来县）、武州（今河北张家口宣化区）、蔚州（今河北张家口蔚县）、应州（今山西应县）、寰州（今山西朔州市东）、朔州（今山西朔州市）、云州（今山西大同云州区）。
燕云十六州所辖地区东西约六百公里，南北约两百公里，面积约为十二万平方公里。其以坚固的城池、巍峨险峻的山脉及横贯交错的大河，堪称军事天险，构成了战略上的一道防线。
宋朝开国之后，面对辽朝铁骑由燕云十六州疾驰而至的威胁，不得不在首都汴京附近广植树木；在河北南部兴建北京大名府，以与辽国对峙。太平兴国四年（979）宋太宗赵光义移师幽州，试图收复燕云地区。在高梁河（今北京西直门外）展开激战，结果宋军大败。景德元年（1004）北宋真宗抵澶州北城，与辽国订立停战和议，史称“澶渊之盟”。其后宋辽边境长期处于相对稳定的状态。
后来，金朝灭掉了辽国，燕云地区得到进一步的发展。金朝于天德五年（1153），迁都燕京，改称中都。随着蒙古势力迅速崛起，成吉思汗建立蒙古国。1215年，蒙古帝国攻克金中都，并改名为燕京。1234年，蒙古灭金朝，将燕云地区揽入怀中。
经过400多年后，直到元至正二十七年（1367），朱元璋令徐达为主帅、常遇春为副帅，北伐元朝。仅用一年多的时间，就攻占了元朝都城大都，至此燕云十六州才被汉族政权收回，并入明朝版图，结束了数百年北方游牧政权的统治。