581年，楊堅奪取了北周統治，建立隋朝(公元581—618年)，結束了南北分裂局面，重新統一中國。618年，李淵、李世民父子建立唐王朝(公元618—907年)，共290年。唐以後社會又分裂為五代十國，隋唐五代共379年。這一時期是中國造紙術的進一步發展階段。由於唐代社會經濟的繁榮以及農業、手工業和科學文化的發展，使唐帝國成為當時世界上具有高度文明的富強國家之一，這也為造紙業的發展提供了良好的條件。這一時期的造紙原料比魏晉南北朝時進一步擴大，紙製品普及於民間日常生活之中，造紙區遍及南北各地。在改善紙漿性能、改革造紙設備等方面取得一些進步，可造出更大幅面的佳紙，滿足了書畫藝術的特殊要求，紙的加工更加考究，出現了一些名貴的加工紙而載諸史冊，並為後世效法。由於中外交通及中外科學文化交流的發展，中國造紙術沿不同方向向國外傳播。雕版印刷術的發明更刺激了造紙業的進一步發展。總之，這個時期在造紙技術史中是個重要發展階段。
造紙原料品種的擴大，是反映造紙技術進步的一個標誌。隋唐時所用造紙原料有麻類、楮皮、桑皮、藤皮、瑞香皮、木芙蓉皮等，竹紙也在這時初露頭角。雖仍以麻料為主要造紙原料，但其他原料紙則比魏晉南北朝時產量大有增加，也出現更多的混合原料紙。唐代除用破麻布造紙外，還用野麻生纖維造紙。唐人張彥遠《法書要錄》卷六記載玄宗開元年間(公元713—741年)蕭誠用西山野麻及虢州(今陝西)土轂造五色斑文紙。用野麻生纖維造紙，需對生纖維漚制脫膠，比用破布造紙費事，但成本低廉。中國野生麻類資源豐富，如田麻等。用野麻造紙是開闢原料來源的有效途徑。除麻類外，晉代以來興起的藤紙至唐代達到全盛期，產地不只限於浙江。《唐六典》及唐人李肇《翰林志》均載唐代朝廷、官府文書用青、白、黃色藤紙，各有不同用途。陸羽(？—公元804年)《茶經》提到用藤紙包茶。《全唐詩》卷十收顧況(公元727—815年)的《剡紙歌》用詩的形式描寫浙江剡溪的藤紙。由於當時只顧濫砍藤料而不注意栽培，造成剡溪一帶數百里內藤被斬盡，破壞了環境的生態平衡，因而唐人舒元輿路經此地時發出感慨，寫了《悲剡溪古藤文》。藤的生長期比麻、楮長，資源有限，因此藤紙從唐代以後便走下坡路，這是個歷史教訓。
據《新唐書·蕭倣傳》及唐人劉恂《嶺表錄異》所載，當時廣東羅州(今廉江)多棧香樹，身如柜柳，其皮可造紙，名香皮紙。這是指瑞香科的沉香樹而言。唐代造瑞香料皮紙20世紀初曾在新疆出土，經化驗其原料為白瑞香。按瑞香科樹木韌皮中含天然香料素，香氣撲鼻，但在造紙過程中香料素已被除去，除非在紙漿中另加香料，否則所造之紙並無香味。據明代科學家宋應星(公元1587—1666年)《天工開物·殺青》記載，唐代四川造的薛濤箋用芙蓉皮為原料，再將芙蓉花汁摻入紙漿，造出粉紅色詩箋。薛濤(公元768—831年)為女詩人，以其薛濤箋與當時著名詩人白居易、杜牧、劉禹錫等人相唱和，除粉紅色外，還有其他不同顏色，因而薛濤箋名重一時。芙蓉為錦葵科木槿，屬觀賞植物木芙蓉，其韌皮部含59.75%纖維，可供造紙。而唐五代時，尤其五代後蜀統治者孟知祥據四川時在成都附近遍種芙蓉，「每至秋，四十里如錦繡」，當地確是盛產這種植物，成都別名「蓉城」或「錦城」即由此而來，現在芙蓉成了成都的市花。不過從現在環境保護角度來看，用芙蓉樹皮造紙並不可取，因為這要使大片觀賞植物頃刻之間化為烏有，不如以野生植物為原料更好，因而隋唐五代所造皮紙仍以楮皮紙及桑皮紙為大宗。
由於桑科木本韌皮纖維中含果膠、木素等雜質較多，外邊還包著一層青皮，所以造紙時要將剝下的樹皮在水池中漚一段時間，通過微生物發酵作用除去部分果膠，再剝去青皮層，然後用草木灰水蒸煮，經舂搗、漂洗才能成漿。根據我們對唐代皮紙的分析化驗和模擬實驗，其製造過程可以下圖表之。從這裡可知造皮紙比麻紙要困難和複雜。造皮紙關鍵是除去生纖維中所含雜質，同時勿令樹皮外層的青皮屑進入紙漿中。而除去這類有害物並造成潔白皮紙，要耗去不少人力。當我們欣賞傳世的唐代白皮紙時，不能忘記紙工為此付出的辛勤勞動。
現在討論竹紙的起源。南宋人趙希鵠在《洞天清錄集》中說，東晉書法家王羲之、王獻之父子使用浙江紹興竹紙寫字，因為東晉南遷後難得北方紙，而王氏父子又長期生活在浙江紹興。從此以後很多人相信晉代已有竹紙。還有人將晉人稽含(公元263—306年)的《南方草木狀》中的「竹疏布」理解為竹紙。其實，趙希鵠所見到的寫在竹紙上的王羲之、王獻之「真跡」乃宋人臨摹品或膺品，不能因此說晉代有竹紙。至於《南方草木狀》中的竹疏布實指竹席，而不是紙。在唐以前文獻中迄今尚無關於竹紙的可靠記載，亦無實物遺存。竹紙起源於晉朝之說是難以成立的。較可靠的記載是從唐朝才出現的，只有這時在技術上才是可行的。9世紀的李肇《唐國史補》卷下談到唐代各地紙的種類時提到：「紙則有越(今浙江)之剡藤，蜀之麻面……韶之竹。」韶即韶州，今廣東韶關，這一帶自古盛產竹，明清時仍以竹紙聞名。唐人段公路《北戶雜錄》談到廣東羅州香皮紙時，也順便提到此紙「不及桑根、竹膜紙」，即桑皮紙與竹紙。10世紀人崔龜圖為這句話加註時說：「睦州出之。」睦州在今浙江淳安，說明唐時淳安一帶產桑皮紙及竹紙。由此看來，9—10世紀時竹紙已在廣東、浙江初露頭角。到宋代以後才大顯身手。但唐代的竹紙產量很小，而且還敵不過麻紙及皮紙，只是一種剛剛出世的新紙種。
隨著造紙原料的擴大和造紙術在各地推廣，隋唐五代時產紙區域遍及全國。據古書記載，僅唐代向朝廷進貢紙的就有常州、杭州、越州、婺〔wu務〕州、衢〔qu渠〕州、宣州、歙〔she社〕州、池州、江州、信州、衡州等11個州邑。這當然是不完全統計。其實除上述地方外，至少還有揚州、韶州、蒲州、益州、晉州、歧州、福州、萊州及京兆(長安)等地也產紙。就是說遍及今江蘇、浙江、安徽、江西、湖南、四川、廣東、山西、陝西、福建、山東、河南等各省，甚至邊遠的沙州(今甘肅敦煌)及新疆、西藏等少數民族區域都生產紙。由於產紙量大，社會上的消耗量亦甚可觀。只以唐內府集賢書院為例，大中三年(公元849年)一年內抄寫365卷書就用蜀紙10000多張，而長安、洛陽兩京皇家圖書館抄錄數萬卷書及集賢書院學士每年以60000張紙的消耗量，不知要用去多少紙張。這正是促使社會科學文化發達的物質後盾。雕版印刷術是這一歷史時期內發展並付諸應用的。用雕版印書可省去手寫本抄寫時用去的大量人力和時間，通過校對而提供善本，一次印刷千百萬份，便利於書籍的流傳。敦煌石室中發現的咸通九年(公元868年)印本《金剛經》，是這一時期印刷品的代表作，而印刷業又是大量消耗紙的另一領域。
唐代可造出幅面更大的紙，從而滿足了畫家的需要，紙本繪畫從這一時期猛增，傳世的有韓滉〔huang晃〕(公元723—787年)的設色《五牛圖》，出土的有設色花鳥畫及人物畫。除文化及文書用紙外，隋唐五代時許多日用品也以紙製品製成，以代替其他昂貴材料，如燈籠紙及糊窗紙，表面塗上油成為防水紙，可取代絹料。在歐洲直到1735年英國人威爾德(Obadiah Wyld)才取得制防水紙的專利。至於紙衣、紙帽、紙被、紙帳、紙甲、紙花、剪紙及包裝紙等製品都可取代過去用的紡織品，這類實物近年來也間有出土，而不只限於文獻記載。唐代「飛錢」是紙幣的先驅，用以代替金屬貨幣。而迷信活動也用紙作成紙人、紙錢在為死者送葬時焚燒。紙的用途越來越廣，中國在這時名副其實地進入了紙的時代。隋唐五代造紙技術比魏晉南北朝進步的另一表現，是紙的質量及加工技術超過前代，而所造各種名貴紙為後世傳頌。根據對古紙系統化驗結果，我們發現唐代紙打漿度一般都較高，纖維分散情況好、交結緊密而勻細，紙面的橫長有的已接近一米。為了適應寫字繪畫的需要，唐紙明確分為生紙與熟紙。生紙是直接從紙槽抄出經烘乾而成的未加工處理過的紙，而熟紙是生紙經加工過的紙。唐人張彥遠《歷代名畫記》卷三談裝裱書畫時說：「勿以熟紙〔裝〕背，必皺起，宜用白滑漫薄大幅生紙。」宋人邵博(？—公元1158年)《聞見後錄》卷二十八云：「唐人有熟紙、有生紙。熟紙所謂妍妙輝光者，其法不一。生紙非有喪事故不用。」畫工筆設色畫及寫小字時，一般用熟紙，而水墨畫及大字書法宜用生紙。
從技術上分析，為使運筆時不致因走墨而暈染，需阻塞紙面纖維間的毛細孔，才能達到預期的藝術效果。有效的措施是砑光、拖漿、填粉、加蠟、施膠等。這樣處理過的紙就變「熟」。《唐六典》卷八一十、二十