第三次是唐末到五代十国时期，国家分裂，岭南出现了南汉政权。971年，北宋灭南汉，统一了岭南，在海南岛设置了琼州。宋代是海南岛初步开发时期，许多内地的官员被贬到此地，如苏轼、李纲、赵鼎、胡铨、李光等，。他们给海南岛带来了先进的文化，加速了海南岛的开发。

从宋朝之后，岭南再无割据势力，海南岛也一直处于王朝版图之内。在元朝时期，黄道婆在海南学会了当地民族的棉纺织技术，并加以改进。后来她将棉纺织技术带到了江南地区，使得江南的棉纺织业崛起了，改变了中国传统的纺织业结构，影响深远。

明朝时期，将南海各岛纳入到崖州的管辖范围，海南的管辖范围得以大大增加。明朝还将当地的黎族编入图、都、乡等基层组织，加速了当地的社会进步。清代，继承了明代在海南的管理体系，设置琼州府和一州八县，基本奠定了今天海南的区划格局。当时，千里长沙（西沙群岛）和万里石塘（南沙群岛）归万州管辖。这些都说明了，南海诸岛从明清以来就是中国的领土。

海南岛之所以比台湾岛更早纳入中国中央王朝版图，一个重要的原因是海南岛距离大陆更近。中国是传统的农耕文明国家，对于海岛的重视程度不够，对海洋的探索不够。海南岛距离大陆更近，大陆王朝容易登陆和管理。另外一个重要原因和交通有关，海南岛处于中国通往东南亚的“海上丝绸之路”的咽喉，其交通地位比较重要。而台湾岛处于东海一角，可谓“孤悬于海外”，在中日贸易兴起和西方殖民者到来之前，台湾岛的战略地位是可有可无的，这就造成了大陆王朝对海南岛更加重视。