由於唐朝末年政府的財賦主要來自江淮、關東地區，使當地人民不堪重負，最終引發了對政府的反抗。唐僖宗乾符二年（875年），王仙芝領導的農民起義在今天的山東省境內爆發，黃巢率領數千人隨後響應。在王仙芝兵敗被殺之後，黃巢獨自一人扛起了反抗唐王朝統治的義軍大旗，成為了起義軍的最高統帥。唐朝雖然調集各鎮士兵圍剿，但實際上指揮並不統一，許多節度使反而藉機擴充自己的實力。廣明元年（880年），黃巢率領起義軍攻佔都城長安，僖宗被迫逃往成都。後來起義軍雖然被唐朝招來的沙陀兵擊敗，沒能推翻唐朝的統治，但卻使唐朝中央政權土崩瓦解、名存實亡了。這時在全國又出現了許多新的割據勢力，打破了原有藩鎮格局的平衡，因此在他們之間時常發生爭鬥與相互兼并的情況。當時，在北方諸鎮中，勢力強盛者，無過於割據汴州（今河南開封）、滑州（今河南滑縣東）的朱溫與割據太原、上黨（今山西長治）的李克用。在這兩大藩鎮的爭霸中，朱溫最終奪得了先機。
天祐四年（907年），朱溫將唐哀帝廢掉，自己稱帝，改國號為梁，史稱後梁。歷史進入了分裂動蕩的五代十國時期。
所謂五代，是指中國北方先後出現的五個王朝：梁、唐、晉、漢、周。為了與先前已有的同名王朝相區別，歷史上就稱為後梁（907一923年）、後唐（923～936年）、後晉（936～947年）、後漢（947～950年）、後周（951～960年）。根據史書記載，在五代存在的五十三年中，先後走馬燈似地一共更換了十四個皇帝。五代都在今天的華北地區建國，除後唐定都洛陽之外，其餘都在汴京（今河南開封）定都。
另外，從唐末開始，江南、嶺南、劍南以及河東等道都被一些藩鎮的節度使佔據。他們有的佔領數州，有的據有一道，並稱帝稱王，先後存在十個割據政權，這就是人們所說的十國。這十國是：吳（892～937年）、（南）唐（937～975年）、吳越（893～978年）、楚（896～951年）、閩（897～945年）、（南）漢（905～971年）、荊南（南平）（907～963年）、（前）蜀（891～25年）、（後）蜀（925～965年）、（北）漢（951～979年）。前九個政權都建立在長江以南，最後一個政權則建立在今天的山西境內。
五代十國的出現，是唐朝後期藩鎮割據進一步發展的結果，它們的政區也自然沿襲唐朝末年形成的道——州（府）——縣三級制。
當時的後梁，勢力所及僅故唐的關內、河南、河東、河北、山西、淮南六道，並且多不是全土，相當於今天的河南、山東和陝西、湖北的大部及安徽、江蘇、河北、山西、甘肅、寧夏的一部分，是五代之中疆土最小的一朝，用清人顧祖禹在其《讀史方輿紀要》中所做的概括就是：「西至涇、渭，南逾江、漢，北據河，東濱海。」在上述六道之下，共轄有七十八州。
在923年，李克用之子李存勖滅掉後梁建立了唐（後唐）。後唐不但完全佔據了後梁的領域，而且還在庄宗時先並岐，後又進軍劍南，滅前蜀，得到漢中和兩川之地，地域範圍在五代之中居於首位。孟知祥據蜀，建立後蜀政權後，後唐還領一百二十三個州，有故唐的關內、河東、河北、山南、隴右、劍南、江南、河南、淮南等九道，相當於今天的河南、山東、山西、河北、北京、天津等省市和陝西大部，寧夏、甘肅各一部分。
後唐河東節度使石敬瑭藉助契丹的兵力，趁著後唐的混亂，於936年滅後唐，建立了晉（後晉）。石敬瑭當上皇帝以後，為了報答契丹對他的幫助，便將大致相當於今天北京與山西大同為中心，東到河北遵化，北至長城，西界山西神池，南到天津、河北河間、保定以及山西繁峙、寧武一線以北範圍內的幽、薊、涿、檀、順、瀛、莫、蔚、朔、雲、應、儒、新、媯、武、寰等十六州割給了當時的契丹主耶律德光。北宋末年以後，這十六州又被稱為燕雲十六州。
自從石敬瑭割讓了幽、薊等十六州之後，便使得後晉在北方地區無險可守，給契丹、女真等少數民族入侵中原，提供了便利條件。就連在割讓十六州過程中為石敬瑭賣力頗多的桑維翰，在事後也不得不承認，契丹軍隊都是騎兵，利在坦途，中原步兵，利在隘險。在割讓十六州以後，燕薊以南，便是地平如砥的千里平原，在這樣的地帶，步兵與騎兵誰更有利，不用比較便可以知道了。果然，後晉最終不免亡於契丹之手。除去幽薊十六州，後晉的疆域與後唐大致相同，有州一百零九個。
契丹人滅後晉以後，947年，原後晉的河東節度使劉知遠，趁契丹軍隊在中原人民的奮勇抗擊下準備北逃之時，在太原稱帝，定國號為漢（後漢）。後漢據有後唐的故地，只是西部的秦、鳳、成、階四州落入了當時存在的後蜀政權手中。
後漢朝廷內部爭奪權利的鬥爭十分激烈。951年，時任鄴都留守的郭威，憑藉軍事實力，受後漢禪讓，即皇帝位，建立了周（後周）政權。當時後周所佔據的疆土，除了今天的山西北部被北漢政權佔有外，大體與後漢相同。954年，郭威的養子柴榮繼位後，懷著「十年開拓天下，十年養百姓，十年致太平」的鴻鵠之志，一方面著手厲行改革，一方面開始進行統一的戰爭。經過一段時間的努力，取得了頗為顯著的效果。顯德二年（955年），世宗柴榮遣將西征，奪取了後蜀的秦、鳳、成、階四州，使後蜀不敢再輕舉妄動。此後，周兵又進行南征，將南唐長江以北的十四州、六十四縣的地方盡歸己有。顯德六年，世宗又在北伐過程中收復了契丹所佔據的幽薊十六州中的瀛（今河北河間）、莫（今河北任邱）二州以及易（河北易縣）州和益津、瓦橋、淤口三關之地。後周末年，共有一百一十八個州。
以上是五代疆域政區的情況，下面再來看看十國。
唐末，楊行密取得淮南節度使的位子，佔據了揚州。天復二年（902年），昭宗封他為吳王，轄區有與今天的江蘇、安徽、江西和湖北的一部分相當的揚、楚等三十州，淮南、寧國等五節度。
927年，楊行密的第四個兒子楊溥稱帝。十年之後，徐知誥廢楊溥，滅吳，建國號唐，建都金陵（今江蘇南京），史稱南唐。不久，改名李昪，自稱唐宗室後裔。其領域「東暨衢、婺，南及五嶺，西至湖湘，北據長淮，凡三十餘州，廣袤數千里」，大體與今天的江蘇、安徽淮河以南和福建、江西、湖南及湖北東部的區域相當，在當時的南方諸國之中，沒有比它更為強盛的了。958年，後周南征，南唐盡失長江以北之地，北部與後周以長江為界。975年南唐被宋兵所滅時，有十九個州、一百零八個縣。
錢鏐在唐末佔據兩浙地區，自己兼任鎮海、鎮東兩節度使，坐鎮杭州。天復二年，唐封他為越王。兩年之後，又改封為吳王。後梁建國後，錢鏐稱臣，被封為吳越王。於是，錢繆將他所控制的轄區劃小，分給他的幾個兒子做節度使。不過，吳越的領地較小，在國力極盛時也不過才有與今天的浙江與江蘇南部區域相當的十三個州，並同時把這十三州置於七個節度使統領之下。978年，吳越降於宋。
唐朝末年，武安軍節度使馬殷佔據潭（今湖南長沙）、衡（今湖南衡陽）諸州。907年，後梁封馬殷為楚王。楚國勢力強盛時，轄有二十餘州，相當於今天的湖南全省、廣西大部及貴州、廣東的一部分地區。951年為南唐所滅。
王潮、王審知兄弟在唐末佔有閩嶺五州（相當於今福建全省）之地。892年，唐朝政府封王潮為福建觀察使，王審知為副使。四年之後，隨著福建升為威武軍，又任命王潮為節度使。王潮死後，王審知繼其任。909年，王審知又接受了後梁政權封給他的閩王稱號。933年，其子王璘稱帝。後朝中發生內訌，945年閩為南唐所滅。
唐末，嶺南節度使劉隱向後梁稱臣，被封為南海王，取得了獨霸嶺南（相當於今天的廣東與廣西）的合法地位。他死之後，其弟劉岩繼位。917年，劉岩在廣州稱帝，定國號為漢，史稱南漢。971年，宋滅南漢時，得六十州、二百一十四個縣。
907年，後梁大將高季興當上了荊南節度使，駐守江陵。後被封為勃海郡王，後唐又改封為南平王，史稱荊南或南平。由於南平地處四戰之地，因此在十國之中，南平轄境最小，起初只有荊州一州，後來雖然又領有峽、歸二州，但也一共才三州十七縣之地，與今天的湖北江陵、公安一帶大體相當。963年，宋軍兵不血刃便將南平這一彈丸之地奪取了。
891年，王建奪取了劍南西川，之後又攻取了東川。907年，唐朝滅亡，王建在成都稱帝，國號蜀，史稱前蜀。前蜀轄有東、西二川和山南西道六十四州、二百四十九縣之地，並置有十個節度使，範圍大體相當於今天的四川和陝西南部、甘肅東南部、湖北西部。吳亡之後，在九國之中，疆土面積僅次於南唐。