公元10世纪后,随着长江流域经济发展,中国政治、经济、文化重心东移,西安失去首都地位。五代、宋、金时期,西安称京兆府,元世祖至元十六年(1279年)改称安西路(后改称奉元路),明太祖洪武二年(1369年)改称西安府。
在新的历史形势下,西安首先作为中国的西北军政重镇,以具有维系西北稳定、屏障中原安全的重要战略地位受到宋、元、明、清历代统治者的高度重视。北宋时期,西夏政权崛起于内蒙、宁夏一带,西安在北宋与西夏的战争对峙中是支援西北各路军事的主要基地。金朝灭亡北宋后,西安又成为金人北与西夏抗衡,南与南宋争夺汉中及四川的重要据点。蒙古窝阔台汗夺取关中后,蒙哥汗时期划西安为忽必烈的封地,作为进而经略四川、青海、西藏、云南的战略后方基地。至元九年(1272年),元世祖忽必烈封其第三子忙哥剌为安西王,以西安为指挥中心,拥兵15万分驻关中和六盘山,兼辖河西、吐蕃、四川广大区域。明朝初年,西安是北抗元朝残余势力,南图汉中、四川的军事重镇。洪武三年(1370年),明太祖封次子朱棱为秦王,以“天下山川,唯秦地号为险固”,特命皇太子巡视关陕。清王朝统一中国后,西安是派驻军队最早、驻兵数量最多的城市。驻西安的川陕总督辖境最大,统兵最多,不仅统辖陕西、四川和甘肃等省驻军,一度还兼辖山西省驻军。