10至13世纪中叶，中原与周边地区政权更迭，时局动荡，丝绸之路上同样也是政权林立。河西走廊和西域各地由不同部族和不同政权割据掌控，使得五代十国、辽、宋、西夏、金政权并立交错这段时期内，民族关系纷繁复杂，统一王朝掌控下的丝路交通不复存在。
开辟通道
经过汉唐时期的发展，陆上丝绸之路的路网趋于完备，这一时期道路发生的最大变化是，西夏立国后，在积极利用前代遗留下来的丝绸古道的同时，开辟了包括西夏通辽“直路”在内的横贯鄂尔多斯的通道，开通了从兴庆府（今银川）西至凉州（今武威）、经河西走廊通西域的路线，还把东西向的河西路与居延路连接在一起。
西夏建都立国后，取道灵州与北宋进行朝贡贸易；西夏又向辽国称臣，由兴庆府开“直路”直达辽上京（今巴林左旗）。由兴庆府通往河西走廊这一段也是这一时期开辟的，经河西走廊到达西域诸国。西夏占领灵州和河西地区后，严密控制着境内的丝绸之路。宋朝与西域的陆路联系，不得不西出秦州（今天水），经过西夏控制区和吐蕃地区，逾越柴达木盆地和阿尔金山，才能到达于阗及其以西地区。此路作为丝绸之路的偏道，自然条件恶劣，行旅安全无法保障，因此北宋仍经兴庆府取道河西走廊。
甘州回鹘入贡于宋之后，一 开始走灵州道或草原道，后来则经青海道入宋。西州回鹘经青海道、河西走廊入贡于宋，但到北宋末年，回鹘贡使都经由西夏与北宋往来。
辽国与西域的交往，必须南下居延海，经过甘州、肃州、瓜州、沙州等西夏境内之地，然后西至大食（阿拉伯地区）等国，回鹘商人与辽进行交易，往来必经西夏地界。西夏对于辽与西域的政治往来和经济交流，能够起到决定性的作用。由于宋、辽与西方的经济文化交流均受制于西夏，再加上宋朝与外域的经济文化交流逐渐转移到海上，陆上经济文化交流日渐沉寂。
贸易往来
这一时期，统一王朝掌控下的丝路交通不复存在，但丝绸之路上间接的经济文化交流仍在持续发展。陆上丝路诸政权成为中转经济文化交流的中介，宋朝、辽国与西域的商贸往来主要以控制丝路交通的归义军、甘州回鹘、吐蕃、西夏为中介。
沙州归义军政权（唐宣宗时期至宋仁宗时期的沙州地方政权）不仅与河西走廊的甘州回鹘进行贸易，而且归义军政权也与中原王朝的后晋、后汉、后周、北宋进行贸易。归义军政权与于阗（今塔里木盆地地区）进行玉石和丝绸贸易。于阗玉石通过沙州被大量地运往敦煌并入贡中原，同时也输送到甘州回鹘、西州回鹘等其他丝路王国，成为这些丝路王国或地方政权向东方贸易的“特产”之一。后周时，官禁放开，民间贸易随之兴起。宋朝和于阗之间玉石官私贸易兴盛。于阗经回鹘向北宋进贡珠玉、珊瑚、象牙、乳香、琥珀、龙盐、水银和战马等中原稀缺之物。
五代至宋，甘州回鹘与中原各王朝关系密切，经常派遣使者朝贡，并接受中原王朝的回赐，同时也通过朝贡的名义和方式，在丝绸之路沿线进行贸易活动。甘州回鹘商人把中原地区的物品，如丝绸、银器、黄金器、美酒、小儿药等运往河西走廊，再辗转运往中亚、波斯、阿拉伯、印度乃至欧洲，同时把河西、中亚、波斯等地的物品运往内地，甘州回鹘以波斯锦、回鹘战马向中原贸易。由于甘州回鹘的维护，使丝绸之路在西夏的威胁下没有完全中断，有时还得以畅通无阻。
西夏控制丝绸之路要道河西走廊以后，大做转手贸易，成为丝绸之路上最大的贸易中转站。西夏通过“岁赐”，从宋朝取得银、绢、茶叶，还通过“贡使”，从宋朝取得数额惊人的物品和金钱。在西夏与宋朝的榷场贸易中，西夏除了本土的土产，还用西域特产与北宋交易。西夏贡使还在路途中私自与宋朝百姓交易。西夏每年通过岁赐、回赐、贸易等途径从北宋获得大量丝绸、茶叶；通过“贡使”贸易、走私贸易、民间贸易获得辽国的特产。西夏通过与宋、辽贸易获得的商品由招徕的西州回鹘、大食商人再向西贩运。
西夏以地主的身份从宋、辽与西域的经济交往中抽税。许多产品并非西夏所产，西夏从过境的西域商人，主要是在回鹘商人中以关税的形式抽取。西夏还通过官方和民间贸易，积极投身到国际市场中去。经西夏中转后，或东进辽、宋、金，或西入西域、中亚。西夏商人从西域购买、转手卖给东方的产品种类繁多，包括安息香、檀香、玉石、玛瑙、琉璃等。西夏输往西域的商品，除从宋朝获得的丝绸、茶叶外，其土产则为大黄，西域商人在西夏境内购求优质大黄。哈密州、沙州大黄也向西输出。西夏商人东进辽、宋，西出西域，贩卖土产，转运丝绸和珍宝，获得了巨额的利润。西夏得天独厚的“地利”条件使转手贸易成为其对外贸易的主要特征，而西夏客观上在内地与西域及欧亚经济间起到桥梁作用。
辽宋夏金时期，物种也经陆路丝绸之路在东西方传播。如10世纪早期，叶用甜菜和根用甜菜由波斯传入中原，西瓜由摩尼教传教士从中亚直接传入辽，再传入中原。
文化交流
辽宋夏金时期，东西方的文化交流也持续不断。在文化交流中，西夏依然起到重要作用，它不仅是丝绸之路上最大的贸易中转站，也是丝绸之路上重要的文化中转站。大批精通汉、藏、西夏语，并具有较高佛学修养的回鹘僧人深入西夏，在引入大乘佛教的同时，又把汉、藏文佛经译成西夏文。西夏境内的丝绸之路也是伊斯兰教传入中国的重要路径。在世俗文化方面，回鹘的服饰与装束也传到了西夏。
总之，辽宋夏金时期，陆上丝绸之路东西方经济文化交流受当时西北民族政权分立大环境的制约，经济文化交流只有在各民族政权之间辗转进行才能实现。西北各民族政权对这一时期丝绸之路的继续畅通都作出了贡献，各民族通过丝绸之路的交往、经济文化交流，深化了民族交融。
