纪查士丁尼一世的统治下，尼科米底亚得以扩展，并增设了一些公共建筑。由于位处通住首都的道路上，尼科米底亚仍是拜占庭帝国主要的军事中心，并于帝国对抗阿拉伯哈里发的军事行动上发挥了重要的作用。在十一世纪，阿历克塞一世以尼科米底亚为主要的军事基地，以对抗塞尔柱帝国的入侵，而第一次十字军东征和第二次十字军东征的军队均曾驻扎于此。随着君士坦丁堡被第四次十字军攻陷，尼科米底亚于1204年起由拉丁帝国统治。尼科米底亚直至约1240年被尼西亚帝国收复，展开了拜占庭帝国最后约1个世纪的统治。在1304、1330年两次遭