В начале исламского периода город находился в непосредственной зоне византийско-арабских войн. До 1071 года, битвы при Манцикерте, город несколько раз попадал под разное владычество. В сельджукский период находился под контролем туркменского эмира Менгучека и его потомков. Большую часть населения города продолжали составлять армяне. В 1228 году перешёл во владения Румского султана Кей-Кубада I, который перестроил его стены. Два года спустя близ Эрзинджана Кей-Кубад I потерпел сокрушительное поражение от Джелал ад-Дина. После 1242—1243 годов был захвачен монголами, позже став частью империи Ильханидов. Арабский автор Ибн Баттута посетивший город в 1331 году описывает его жителей как преимущественно армяне. После распада государства Ильханидов Эрзинджан перешел к правителю Сиваса и Кайсери Бану Эретне, а затем в 1394—1395 годах Гази Бурханеддину. В 1401 году, после осады, на короткий период Эрзинджан был захвачен османским султаном Баязидом I, но уже через год, после его поражения от Тамерлана в Ангорской битве, Эрзинджан отошел к государствам туркоманских династии Кара-Коюнлу и Ак-Коюнлу. После поражения Узун-Гасана от Мехмеда II близ Терджана в 1473 году Эрзинджан на несколько десятилетия переходит в управление местных правителей.