557年北周灭北齐，581年杨坚废周立隋，589年隋灭陈，统一中国。大一统的中国、强大的中央集权和敬奉三宝的统治上层为敦煌的兴盛奠定了基础。开皇初年，隋文帝曾“罢天下诸郡”，改州郡县三级制为州县两级制，敦煌初曾一度废郡为县。仁寿元年（601），隋文帝令天下各州起塔供养舍利，瓜州莫高窟的崇教寺也在其列。此时的敦煌由于魏晋南北朝时期的衰败，虽曾经东阳、建平时期的恢复，仍不能与河西其它诸州比肩，故隋代经营西域的基地在张掖。但隋代在莫高窟开凿了大批的石窟，敦煌地区甚至还出土了一些隋皇室成员的写经，可见隋王朝对敦煌的重视。大业三年，罢州置郡，敦煌复称敦煌郡。隋代以前，中西交通的丝绸之路只有南北两道。隋时，不仅以前的道路更加畅通，而且新增一道，即新北道。这样，隋通西域的道路共有三条：北道（又叫新北道），出自敦煌至伊吾，经蒲类、铁勒部，度今楚河、锡尔河而达西海；中道（汉代的北道），出敦煌至高昌，经焉耆、龟兹、疏勒，越葱岭，再经费尔干纳、乌拉提尤别等地而至波斯；南道，出敦煌自鄯善，经于阗、朱俱波、渴盘陀，越葱岭，再经阿富汗、巴基斯坦而至印度各地。
大业十三年（617），李轨在武威举兵反隋，自称凉王，控制河西。李唐在长安立足之后，于武德二年（619），利用凉州粟特安氏的势力，从内部推翻李轨政权，将河西正式纳入版图。唐王朝占领河西后，曾一度将隋代的敦煌郡改名为瓜州。
唐初的敦煌地区并不稳定，内有割据势力之忧，外有异族侵扰之患。武德三年（620），瓜州刺史贺拔行威举兵反唐。五年（622），瓜州土豪王干斩贺拔行威，归降唐朝。唐将瓜州分为两州：即瓜州和西沙州。瓜州治所原在晋昌县，领晋昌、常乐二县；西沙州治所在敦煌，邻敦煌、寿昌二县。六年，当地人张护、李通叛乱，拥立窦伏明为主。唐瓜州刺史赵孝伦平叛，窦伏明归降，敦煌内部的动乱至此平息。但外患不止，敦煌以西、以北受控制漠北和西域的突厥汗国的威胁，以南则受到吐谷浑的侵扰。所以在武德末、贞观初，唐朝关闭西北关津，不许百姓于此出境。贞观元年（627）玄奘西行求法之时，是从瓜州、敦煌间偷渡出去的。
贞观四年（630），唐朝向漠北出兵，消灭了东突厥汗国，东突厥控制下的伊吾也归降唐朝，立为伊州。七年（633），唐朝去掉西沙州的“西”字，敦煌正式名为沙州。九年（635），唐朝出兵青海，击败吐谷浑，河西走廊从此不再受外部的干扰，开始稳步发展。贞观十四年（640），唐太宗出兵吐鲁番，灭鞠氏高昌，设西州，并在天山北今新疆吉木萨尔一带设高庭州，其建制一同内地；此外，还于西州交河县设安西都护控制西域。在唐灭高昌的战役中，有敦煌、常乐地区的文武官员和士兵参加，敦煌又一次成为中原王朝进军西域的军事基地。十八年（644），唐出兵焉耆。二十二年（648），攻龟兹。高宗永徽二年（651），西突厥阿史那贺鲁反唐，唐朝进军西域受阻。显庆二年（657），唐朝打败阿史那贺鲁，夺回对西域的宗主权。显庆三年（658）五月，唐迁安西都护府于龟兹，设龟兹、于阗、焉耆、疏勒四镇，即“安西四镇”。但自龙朔二年（662）开始，吐蕃王国就与西突厥余部联合，与唐朝争夺西域。咸亨元年（670），吐蕃攻占西域十八州，唐一度废安西四镇。但此后不久，唐朝就收复失地，并于上元二年（675）恢复四镇。为了加强对西域地区的有效控制，特别是针对南面虎视眈眈的吐蕃，上元二、三年（675—676）唐将丝路南道上的两个重镇——典合城和且末城改称为石城镇和播仙镇，并划入沙州辖内。此后，唐朝与吐蕃的争夺仍不断进行。仪凤年间（676—679），吐蕃再次攻陷安西四镇。调露元年（679），裴行俭收复失地，重立四镇，以碎叶代焉耆，切断吐蕃与西突厥的交往。武周初年，东突厥复兴，不断侵扰唐朝。吐蕃再次进攻安西四镇，垂拱二年（686），唐朝放弃四镇。长寿元年（692），王孝杰收复四镇，发汉兵三万人驻守，唐朝在西域的战斗力得到加强。此后一百年间，安西四镇建制稳定，唐朝一直控制西域。在唐朝争夺西域和经营西域的过程中，相当多的沙州兵奔赴前线。沙州和西州两地官员迁转也十分频繁，敦煌吐鲁番文献中多次出现沙州人任职西州和西州人任官敦煌的相关记载。由于唐朝的府兵制向募兵制逐步转化，所以在武周时沙州设豆卢军。景云二年（711）唐分陇右道，设河西道，置河西节度使，“其统有赤水、大斗、建康、玉门、墨离、豆卢六军，新泉守捉、甘州守捉、肃州镇守三使属焉”，治所凉州。此后河西军政日益发展，成为唐王朝兵精马壮的军事重地。
唐前期的敦煌，在长时间大一统的国力蒸蒸日上环境下，得到了充分的发展。唐王朝通过县、乡、里各级基层政权组织和完备的户籍制度对敦煌地区实行有效的管理和严密的控制。沙州下辖敦煌、寿昌二县，共十三乡，唐朝的各种制度有效地在敦煌实施，敦煌的生产稳步发展。水渠灌溉系统得到完善，敦煌城四周就有五条水系、84条水渠构成的水利网。此外，还配之以严密的官水配水之制度，设置专职官员和管理人员对水资源进行管理。耕地面积扩大，狭乡变宽乡。关于河西的屯田，《旧唐书·郭元振传》载：“大足元年，迁凉州都督、陇右诸军大使。先是，凉州封界南北不过四百余里，既逼突厥、吐蕃，二寇频岁奄至城下，百姓苦之。元振始于南境硖口置和戎城，北界碛中置白亭军，控其要路，乃拓州境一千五百里，自是寇虏不复更至城下。元振又令甘州刺史李汉通开置屯田，尽水陆之利。旧凉州粟麦斛至数千，及汉通收率之后，数年丰稔，乃至一匹绢籴数十斛，积军粮支数十年。”唐代从高宗、武后至玄宗时期，一直都在河陇地区大兴屯田，使敦煌农业得到了长足的发展。唐王朝还十分重视河西的畜牧业，并以一套严密的组织机构进行管理。商品经济繁荣，这里的市场上，有来自中原的丝绸、瓷器，也有来自西域的玉石、珍宝；有北方的驼马、毛织品，也有本地出土的五谷。敦煌的人口在天宝时也有三万余人，达到了前秦以来的又一个高峰。“是时中国盛强，自安远门西尽唐境万二千里，闾阎相望，桑麻翳野，天下富庶者无如陇右”的正是这一时期，这里的陇右是包括敦煌在内的。天宝十四年（公元755年），安禄山叛乱，唐王朝急调安西、北庭、河西兵屯陕，河西、陇右精锐遂被抽空，所留者兵单势弱。广德元年（763年），吐蕃乘机攻下大震关、尽陷兰（甘肃皋兰）、河（甘肃临夏）、廓（青海贵德）、鄯（青海西宁）、临（甘肃临洮）、岷（甘肃岷县）、秦（甘肃天水）、成（甘肃成县）、渭（甘肃陇西）等陇右之地，安西、北庭、河西与中原隔断，吐蕃沿祁连山北上，次第攻陷凉（甘肃武威）、甘（甘肃张掖）、肃（甘肃酒泉）、瓜（甘肃安西）各州。河西节度使杨休明、周鼎等节节西逃，退到沙州时，已无路可退了。此时河西路断，景象残破，沙州业已完全成为孤岛。此时唐王朝尚可借道回纥与安西、北庭保持联系，而沙州却无一为援。节度使周鼎面对这种情况，意图置数万沙州百姓安危于不顾，计划焚烧沙州城，从漠北东奔，这显然是既自私又不可行的。焚城所烧毁的不是一座普通的边陲小镇，而是一个有着近千年历史的东西方交通枢纽。焚城之想法只可能是存在于极少数非敦煌土著的唐朝官员中。东奔的计划也是不可行的。沙州城四五万人同时东奔回唐是不可能的，更多的沙州百姓只可能是被弃于绝境。即使是少数人东奔，成功的可能性也是很小的，宋衡就是个很好的例子，他带着二百多家眷东奔回唐，结果为吐蕃所获，只是因为吐蕃人慕其父宋璟之名才将他放回。所以宋衡东奔的成功因素实在是太偶然了。在这种情况下，沙州抵抗运动领袖阎朝缢杀周鼎，自领州事，继续组织民众抗击吐蕃贵族的围攻，一直坚持到贞元二年（786年）。沙州成为河西走廊抵抗到最后的一个州县。沙州，作为一个四五万人的弹丸小邑，孤立无援地对抗强大的吐蕃军队，英勇战斗坚持近十年之久，最后在粮械皆竭的情况下，迫不得已以“勿徙他境”的条件，保全了沙州地方，归降吐蕃。
来源/敦煌户外发现之旅