隋末，河东地区爆发了多处农民起义。隋大业十二年（616），隋炀帝南下江都，任命李渊为太原留守，坐镇晋阳，防御突厥，镇压农民起义。李渊父子素有大志，在天下动荡之时起兵于晋阳，进入长安建立唐朝。从北魏末年尔朱荣进驻晋阳城开始，经过北魏、东魏、北齐、隋代四朝的经营、锤炼，晋阳城被打造成为一座北方军事雄镇。大唐发祥于晋阳，是晋阳城军事能量的迸发使然，是其重要的战略地位使然。

　　唐初武德二年（619），刘武周在突厥的支持下南下并州，李渊之子李元吉弃晋阳城逃回长安。刘武周的势力直逼龙门，蒲州城中的隋军将领王行本与刘武周相呼应，长安震惊。当时，李渊决定放弃河东，李世民上表反对说：“太原，王业所基，国之根本；河东富庶，京邑所资，若举而弃之，臣窃愤恨。” 后来，李世民率兵东征，恢复河东，收复晋阳。唐初，太原是防御突厥的重要屏障。太原有警，长安震惊。唐武德七年（624）八月，突厥南攻忻州、并州，长安城为此戒严。唐太宗即位后，派名将李勣镇守太原，突厥不敢南下，唐太宗称赞李勣镇守太原，就像屏护大唐天下的一道长城。唐武则天长寿元年（692）、唐玄宗开元十一年（723），两次在太原置北都。唐开元初，“突厥九姓新来内附，散居太原以北”。唐开元五年（717）在太原设立天兵军，集兵八万，对北边的突厥人进行震慑。唐开元八年（720），改天兵军大使为天兵军节度使，三年后又改为太原府以北诸军州节度，统辖太原及辽、石、岚、汾、代、忻、朔、蔚、云九州。此时，太原的驻军主要是向北防御，其防区远至云州（今大同市）。唐开元十八年（730），改太原府以北诸军州节度为河东节度，河东节度使兼任大同军使之职，河东节度副使兼任代州刺史，以太原为中心加强对代州、云州的军事领导。

　　唐天宝十四年（755），安史之乱起，河北、河东大部为叛军所占领。常山（今河北省石家庄市）太守颜杲卿用计斩杀李钦凑，解除了安禄山部署在井陉的防守军队。颜杲卿又用“大军已下井陉”一句宣传口号和一百人的骑兵部队，收复了河北十七郡，由此可见从太原东出太行井陉通道在当时的战略影响力。唐至德元年（756）四月，郭子仪率援兵东出井陉关，与李光弼合兵常山，在行唐（今河北省行唐县）击败史思明。郭子仪、李光弼采取疲劳战术，“贼来则守，去则追之。昼则耀兵，夜斫其营，贼不得休息”。唐军与叛军大战于嘉山（位于今河北省曲阳东北5000米），唐军杀敌 4万，史思明逃往博陵（今河北省安平县、饶阳县一带），唐军声威大震，叛军军心开始动摇。安禄山召集谋臣商议对策，甚至打算放弃洛阳，撤兵回范阳。因为从太原东出太行山进入河北平原，直接威慑叛军的老巢，所以叛军在攻占长安后，便把主要兵力调往太原。唐至德二年（757）正月，叛军10万人从北、东、南几个方向对太原实施合围。李光弼经郭子仪举荐，被任命为河东节度使、北都留守，坐镇太原牵制叛军。当时，李光弼手下的精锐已调往朔方护驾，太原的守军不足万人。李光弼血战太原，坚守一个多月，最后率敢死队出击，消灭叛军7万余人，取得太原保卫战的胜利。公元757年的太原之战对时局影响很大，此役牵制叛军兵力10万人，使叛军元气大伤，减轻了对关中地区唐军的压力。此后不久，长安和洛阳相继收复。

　　太原在唐代一直担负着北大门的作用，裴度由东都留守转任北都留守，白居易诗寄裴度，有“保厘东宅静，守护北门牢”一语。唐大历年间，回纥南犯太原，名将马燧奉命担任北都留守、河东节度使，坐镇太原防御回纥。唐建中四年（783），马燧考虑太原城的东面容易遭受敌军攻击，乃建造渡槽引晋水跨汾河而注城之东，蓄水为护城河，省去了东城墙上大量的守城士兵。马燧镇守太原八年，进一步提高了太原城的防御能力。唐会昌二年（842），回纥南扰太原，朝廷诏命河东节度使刘沔统一指挥河东、幽州、河西党项兵马在太原集中，然后北上云州击败之。唐会昌三年（843），在朝廷平定刘稹的泽潞叛乱时，太原发生了杨弁叛乱。鉴于太原地位的重要，李德裕提出建议，宁可不伐刘稹，也要讨伐杨弁。太原在唐后期对其他藩镇和塞北游牧部族有威慑作用。在唐王朝历史上的几个关键时间点，太原都发挥了十分重要的作用。

　　五代时，李克用之子李存勖以太原为大本营，消灭了后梁政权，建立后唐，以太原为北都。公元936年，镇守太原的后唐河东节度使石敬瑭在太原称帝，建立后晋，次年迁都洛阳，以太原为北京。公元947年，镇守太原的后晋河东节度使刘知远在太原称帝，建立后汉，以太原为北京。公元951年，后汉北京留守刘崇在太原称帝，建立北汉。五代之中，有三个政权是以太原为大本营、兵临开封、夺得天下的。只要失去太原，作为首都的开封便危在旦夕。太原对于中原，既有屏障作用，也有威慑作用，这在五代史上反映得尤为明显。

　　从北魏末年在晋阳崛起的武人集团开始，历经东魏、北齐、隋、唐、五代400多年的锤炼，太原成为具有军事影响力的重镇。