宋初的路是财政区兼有监察的职能，后来才逐渐变成地方最高一级建制。路设转运使司掌财赋、民政（长官为转运使）；安抚使司掌管军事（长官为经略安抚使）；提举常平司掌市舶茶马（长官为提举常平使）；提点刑狱司掌司法（长官为提刑按察使）。四司互不统属，各自直属中央。宋仁宗庆历元年（公元1041年），分陕西沿边为秦凤、泾原、环庆、鹿延4 路（前3 路在甘肃境）。宋神宗熙宁五年（公元1072 年），增置熙河路。后几经变化，省境共置永兴军路、秦凤路2 路，辖21州（府、军）、51县（监、尉司）。永兴军路（治京兆府，今陕西省西安市）。

　　在本省的辖区有庆阳府、环州、银州、宁州。秦凤路（治秦州，今天水市北道镇），辖秦州、成州、凤州、阶州、渭州、泾州、原州、会州、熙州、河州、巩州（原为通远军）、岷州、兰州、洮州、西宁州、德顺军（今静宁县）、镇戎军（今宁夏回族自治区固原县）。军，在宋代设于军事安冲之地，系与府、州同级的行政区划。11世纪初叶，党项族西夏（公元1038年－公元1227年）崛起，于宋仁宗明道元年建国，都兴庆府（今宁夏回族自治区银川市），辖区有22州，其中在甘肃境内的有甘（西夏改为宣化府）、凉（西夏改为西凉府）、肃、瓜、沙、会等6 州。西夏的统治约有190 年之久，后为蒙古所灭。南宋时，甘肃大部隶属金朝。属南宋利州西路（北宋时称秦凤路）的有文州、阶州、西和州（今西和、礼县）、凤州、同庆府（今成县）、天水军（绍兴初因秦州为金占领，遂置南天水县、北天水县，嘉定元年即公元1208年改县为军，今天水市）。金朝，在甘肃境置4 路、16州（府）、50个县。凤翔路（治凤翔府，今陕西省凤翔县），领德顺州（宋为德顺军，但辖区扩大，包括今静定、庄浪县和宁夏回族自治区的隆德县西北部）、平凉府、镇戎州（原镇戎军）、秦州。庆原路（治庆阳府，今庆阳县），领庆阳府、环州 、宁州、原州、泾州。临洮路（治临洮府，今临洮县），统辖临洮府、积石州（原为积石军溪哥城）、洮州、兰州、巩州（今定西、陇西、通渭县）、会州（今靖远县）、河州。

　　元代，甘肃行政区划大体是省、路、府（州）、县四级制。元朝政府为加强中央集权的封建统治，除设中央直辖区腹里（包括山东、山西、河北）外，分全国为11个行中书省，管辖所属路、州、府的政务。在我国行政史上，首创行省制度。行省创建之初，系中央最高一级建制。

　　元世祖至元十八年（公元1281年）甘肃正式设省，称“甘肃等处行中书省”（长官为平章政事），简称甘肃行省，治所在甘州路的甘州（今张掖市）。省辖7 路、5 个直隶州、4 个府、22属州、24县。省境东部地区属陕西行省。另外还置河西陇北道肃政廉访司，主掌监察，隶属于陕西诸道行御史台。属甘肃行省的有甘州路、永昌路（原凉州）、肃州路、沙州路、亦集乃路（今内蒙古自治区额济纳旗）、宁夏府路、兀刺海路。2 个直隶州是：山丹州（元初为阿只吉大王封地，至元二十二年升为州）、西宁州。5 个属州是：西凉州（隶属永昌路）、瓜州（隶属沙州路）、灵州（隶属宁夏府路）、鸣沙州（隶属宁夏府路）、应理州（隶属宁夏府路）。省境东部隶属于陕西行省的有：泾州、开成州（今宁夏回族自治区固原县）、应浪州、河州路（属土番等处宣慰司都元帅府）、洮州、岷州、铁州（今岷县东）、巩昌等处总帅府（统巩昌、平凉、临洮、庆阳府，秦陇、宁、环、金、兰、会、徽、阶、成、静宁、宁西、镇远、西和等州）。

　　明初，沿用元朝的行省制。明太祖洪武二年（公元1369年）置陕西等处行中书省（辖甘肃）。明太祖洪武九年（公元1376年），鉴于行中书省职权太重，为防止唐末出现的方镇割据局面，加强中央对地方的控制，废除行省制，在原行省的基础上，设承宣布政使司，实行司法、行政、军事分立，各不统属，三司互相也不得兼任，即承宣布政使司（长官为布政使），掌全省民政与财政，提刑按察使司（长官为提型按察使）掌司法、监察，都指挥使司（长官为都指挥使）掌军事。全国共设13布政使司，加上两京即京师（北直隶）、南京（南直隶）共15个政区（简称司，俗称省），实行省、府（州）、县三级制。