北周灭北齐后，改梁州为汴州，陈留郡仍属之。隋文帝开皇三年（583年），废陈留郡，领县直属汴州。
唐朝.唐玄宗天宝元年（742年），改汴州为陈留郡，治开封（今河南省开封市市区），领六县：开封、浚仪、陈留、雍丘、封丘、尉氏。燕光烈帝圣武元年（756年），改陈留郡为汴州。唐肃宗至德二载（757年），复改为陈留郡。干元元年（758年），复改为汴州。燕昭武帝顺天元年（759年），复改为陈留郡。唐肃宗宝应元年（762年），复改为汴州，陈留郡之名不再作为行政区划名称。