东汉初年，光武帝刘秀封其子刘英为楚王，都彭城。明帝十四年（公元71年），刘英自杀，楚国除，更名为彭城郡。88年，汉章帝之子刘恭徙封彭城王，从此徐州为彭城国的都城，直至公元220年，彭城国被曹魏废除。东汉之徐州刺史部先后治郯县（今山东省郯城县）、下邳（今睢宁县古邳镇东北），曹魏时移治彭城，今天的徐州首次成为徐州州治所在。南北朝时期，徐州作为南北接壤地带，统治权曾多次易手。唐朝武德四年（621年）置徐州。后历代为徐州州治。北宋时，大文豪苏东坡曾任徐州太守，留下了众多的历史遗迹，如黄楼、快哉亭、放鹤亭、东