宋代的疆域是历代中原王朝中最逊色的。北宋立国之初，秦州即被宋与吐蕃划为两半，秦州成为边界地区。自夕阳镇(今北道新阳镇)渭河之北为吐蕃地区，称北秦州，有尚波干部、者龙族等29个部族，数十万居民。

北宋朝庭把秦州放在地当宋、吐蕃、金、西夏族战略要冲的位置，意欲以秦州为大本营，向西向北推进。遗存今天的伏羌寨、弓门寨等30余座城址就是那时所建。

除了军事价值以外，秦州的北宋还是重要的边境口岸。当时宋朝因为战争和交通需要西域马匹，而西域民族对中原茶叶视为神品，求茶若渴。宋仁宗时在秦州设立交易市场，年支银四万两，绸绢一万五千匹，向少数民族购买良马八千匹。公元1074年(熙宁七年)，宋神宗在秦州、成都创造性地正式设立国家专门机构--茶马司，负责与吐蕃西夏进行茶马交易。一时秦州商旅云集，“西人善马至边所，嗜唯茶。麝香、水银、牛黄、珍珠自西而来，丝绸、茶叶、金器、银器、漆器流西”。同时，秦州也是宋京师的木材基地，“渭河之南大洛门、小洛门多产良木……京师收获巨木之利”。

秦州当时也是北宋的铁、银重要产地和铸钱之所。公元1074年至1077年(宋神宗熙宁年间)，仅秦凤路收开采矿课铁13.76万斤，银483两，说明开采业十分发达。公元1081年(宋神宗元丰四年)，在秦州专设了铁钱监，专铸铁钱。秦州经济大兴，一时人口达到4.86万户，12.3万人之众。

南宋时，秦州又成了南宋与金国边境，从皂郊堡、天水县、吴砦至陇城县一线形成对峙，南归宋，北属金。宋金时的秦州，无论官方还是民间贸易并未因战争而停止，金国曾在秦州西域设立榷场，专门组织贸易活动。

历经272年，秦州在宋、吐蕃、金三国分治下生息，同时也在汉文化与吐蕃文化、金文化的交融中成长。今天天水方言中仍然能够追寻到民族语言的强烈影响。也正是在这种生存氛围中，宋代秦州产生了不少著名战将名臣。北宋的团练使五君万、节度使赵隆、殿前都指挥使尹崇轲、指挥使刘仲武、工部尚书李仕衡声震朝野。而至南宋，抗金名将张俊、刘琦(刘仲武之子)更是华夏驰名。同时，也产生了著名的词人张炎、邓千江和医学家崔嘉彦。公元1279年，西征的成吉思汗在清水县病故，随后南宋灭亡，蒙古族统治的元朝政权建立。在其九十年的铁血统治中，秦州的政治、经济鲜见发达。见于史载的是，秦州辖有合并后的成纪、秦安、清水3县。而在文化上，由于元统治者对道教的推崇，道教文化在秦州兴起，在秦州城新建了大型道观玉泉观(金真教创始人邱处机弟子梁志通倡导)。