五代十国时期的地理区划，还呈现出“疆界多变、侨置复现、政区与军镇混融”的鲜明乱世特征。各方势力的疆域随战争胜负不断伸缩，州郡的归属与边界也随之频繁变更，如淮河两岸的寿州、濠州，在五代与南唐之间反复易手，每一次归属变更皆会伴随区划的调整，甚至出现“一州一日三属”的极端情况；因北方人口再度南迁，南方政权为安置流民，在江南、荆湖地区复现东晋南朝的侨置制度，如南唐在江西设南徐州、南兖州，虽规模远不及南北朝，却也反映出乱世中人口迁徙对区划的影响；而军、镇、府、州、县的层级混乱，更是这一时期的常态——军镇可升为州，州可降为军，府则为都城与战略要地专属，如开封府、洛阳府、江宁府，与州同级却享有更高的行政等级，这种无固定规制的区划调整，全然以各方势力的实际统治需求为导向，彻底打破了隋唐以来的区划层级秩序。
值得注意的是，即便在战乱之中，历代政权仍未彻底摒弃隋唐的区划根基，州县作为最基础的行政单元始终被保留，成为华夏文明空间治理的核心载体。而部分有远见的统治者，已开始尝试革除藩镇割据的积弊，为重构中央集权的区划体系探索路径，如后周世宗柴荣在位时，曾大力省并中原冗余的州郡与军镇，削弱节度使的权力，尝试将行政权与军权分离，更派中央官员赴各州任知州、知县，直接掌控地方行政，这些举措虽因后周的灭亡未能全面推行，却成为宋代“重文轻武、强干弱枝”区划制度的重要源头。
此外，这一时期的地理认知虽因战乱难以出现隋唐那般的典籍盛景，却也有实用化的发展，各方政权为战争与治理需求，皆绘制详备的舆图与疆域图，标注州郡、军镇、关隘、河流的分布，如后唐编撰的《唐余录》、南唐编撰的《江南图经》，虽多散佚，却也印证了乱世中地理区划与实际治理的紧密结合，为宋代地理总志的编撰留存了珍贵史料。
五代十国的地理区划，是中国古代空间治理体系在唐末藩镇割据后的一次极端化发展，它既打破了隋唐的制度化秩序，将区划的军事属性与实用主义推至顶峰，又在乱世中完成了对地方治理的新探索——中原的军权与行政权分离尝试，南方的区划精细化与区域开发，皆为宋代的区划重构提供了经验与教训。当宋太祖赵匡胤陈桥兵变、黄袍加身，逐步统一南北后，五代十国的乱世区划格局也随之终结，而这一时期在藩镇割据中积累的治理经验，尤其是削弱地方势力、强化中央集权的探索，将成为宋代构建“路—州—县”三级区划体系的核心逻辑，推动中国古代中央集权下的地理区划，迈入更为精密、更为成熟的新阶段。
紧接着，在辽宋夏金元时期，中国地理区划迎来多民族政权并立与大一统重构的双重变局，中原王朝的集权区划与少数民族政权的特色治理交融碰撞，打破隋唐道州旧制，逐步形成路—州（府、军、监）—县与多元部族区划并行的格局，更诞生了影响后世的行省制度，完成了从州县制向省制的关键过渡，为明清乃至现代区划体系奠定了核心框架。
两宋以强干弱枝、分化事权为核心，革除藩镇积弊，确立路—州—县三级制。全国划分为二十余路，路设转运使、提刑按察使等分掌财赋、司法，无统一行政长官，彻底分割地方权力；州级分府、州、军、监，军、监专为军事要地与工矿产区设置，县级依规模分等，区划划分更重犬牙交错，刻意打破自然地理单元，从根源防范地方割据。两宋还在西南、岭南保留羁縻州郡，延续因俗而治，推动南方区域区划的进一步精细化。这一时期的典籍对区划体系记载详实：《元丰九域志》 作为北宋官修地理总志，以元丰年间疆域为蓝本，按路、州、县层级编排，详细记载各州府的治所、隶属关系、户数、里程、山川、物产及军监分布，其对“京西路”“河北路”等二十三路及所属军、监的精准标注，成为研究北宋区划格局的核心史料；《舆地纪胜》 由南宋王象之编撰，以州府为单位，系统记录各地沿革、疆域、山川、风俗，其中对西南羁縻州郡的隶属关系与治理模式的记载，印证了两宋“因俗而治”的区划实践；《宋史·地理志》 则汇总两宋疆域变迁与区划调整，清晰呈现了从北宋二十三路到南宋十六路的格局演变，以及府、州、军、监的等级差异与职能区分。
辽、夏、金等少数民族政权，则形成汉制与部族制交融的区划体系。辽国推行南北面官制，南方汉地沿用唐制的州、县，北方契丹等部族则设部族、属国，以头下军州衔接两种制度；西夏据河西走廊，仿宋制设州、县，又以监军司划分军事区域，军政合一管控疆域；金国灭辽吞宋后，兼采辽宋之制，北方设路、府、州、县，女真故地则保留猛安谋克制度，将部族编制与地理区划结合，实现对多民族疆域的分层治理。相关典籍留存了珍贵的区划记录：《辽史·地理志》 首次系统梳理辽国“五京道”区划