十六国时,今地区辖境主要由前赵(汉)、后赵、前秦、后秦、大夏统辖。今静宁曾一度受西秦、前凉所辖。
前赵初,安定郡尚存,治鹑觚,属雍州,辖今泾川和灵台、崇信、平凉以及华亭北部。东晋大(太)兴二年(319)分安定与扶风郡之汧置陇东郡(治今陕西省陇县与今华亭县区域),今华亭县和崇信县南境属陇东郡。成纪仍属天水郡。前凉张茂在位时,于东晋元帝永昌元年(322)复置秦州,统天水郡成纪县。前赵光初十年(327),今全境分属天水郡、陇东郡、安定郡及略阳郡所辖。
前秦苻坚移雍州治于安定。于永兴二年(358),“置赵平郡于鹑觚”,今灵台县部分区域属之;前秦甘露二年(360),分司隶置雍州,复爰得县;阴密县属雍州,鹑觚属赵平郡。又于建元十二年(376)灭前凉,随后置平凉郡,治今宁夏彭阳县境,今平凉市大部分区域和华亭、崇信北部皆属之。
成纪仍属秦州天水郡;今庄浪境仍属略阳郡;西秦更始元年(409),攻占略阳郡,并攻克水洛城。
后赵时,天水、略阳、安定3郡所属各县,大致同前赵。后秦时,秦州统略阳郡,雍州领安定、平原、平凉3郡。大夏时,原安定、平凉2郡所领县属凉州天水郡。夏胜光元年(428),赫连定即皇帝位于平凉,次年于今平凉市东境置平原郡,阴槃县由今陕西省临潼迁至今平凉市四十里铺镇曹湾,郡、县治于一地,平原郡领阴槃。