Khi Đường Cao Tổ mới kiến lập nhà Đường, Đường triều phải cầu hòa với Đột Quyết và có chiến lược phòng thủ, về sau mới bắt đầu phản kích. Năm Trinh Quán thứ 4 (630) đời Thái Tông, nhà Đường đem quân đánh tan Đông Đột Quyết. Mạc Nam (phía nam sa mạc Gobi) trở thành khu vực thuộc phạm vi thế lực của nhà Đường.[8]:273 Năm Trinh Quán thứ 20 (646), nhà Đường lại đem quân tiêu diệt hãn quốc Tiết Diên Đà, từ đó cả khu vực Mạc Nam và Mạc Bắc (tức phía bắc sa mạc Gobi) rộng lớn đều nằm dưới thế lực của nhà Đường. Ở Mạc Bắc, nhà Đường thành lập An Bắc đô hộ phủ, tại Mạc Nam thiết lập Thiền Vu đô hộ phủ, ở phía nam lập ra La Phục châu (nay là Hà Tĩnh, Việt Nam), ở phía bắc thành lập Huyền Khuyết châu (sau đổi là Kim Ngô châu, nay thuộc khu vực sông Angara tại Nga), tây lập An Tức châu (nay thuộc Bukhara, Uzbekistan), phía đông lập Ca Vật châu (nay thuộc Thông Hóa, tỉnh Cát Lâm). Đến năm Vĩnh Thuần thứ nhất (682), đời Đường Cao Tông, Đột Quyết phục quốc, sau bị Hậu Đột Quyết diệt, khiến biên cương phía bắc lục đục nghiêm trọng. Năm Thiên Bảo thứ 3 (744), thời Đường Huyền Tông, Hồi Hột lập quốc và chiếm cứ Mạc Nam, Mạc Bắc. Sau loạn An Sử, việc khởi loạn ở biên thùy lại diễn ra, nhà Đường và Hồi Hột lại xảy ra chiến tranh quy mô lớn.[18]:69

Tại tây bắc, năm Trinh Quán thứ 4 thời Thái Tông đã lập Tây Y châu tại bảy thành Y Ngô, mở đầu cho việc chiếm lĩnh Tây Vực. Năm Trinh Quán thứ 19 (645) Nhà Đường dời An Tây đô hộ phủ đến Quy Từ.[chú thích 3] Năm Hiến Khánh thứ 4 (659) đời Cao Tông, quân Đường diệt Tây Đột Quyết, thế lực mở rộng đến khu vực Hàm Hải (biển Aral) và Lý Hải (biển Caspi). Nhưng việc nhà Đường cai quản vùng phía tây Thông Lĩnh (tức dãy núi Pamir) vẫn bất ổn, năm Càn Phong thứ 2 (667), do thế lực của nước Đại Thực (tức Omeyyad) phát triển, cương vực nhà Đường giới hạn về phía đông Thông Lĩnh.[8]:274 Sau loạn An Sử và 36 năm nội loạn, nhà Đường bị mất vùng An Tây đô hộ phủ.[18]:74

Tại đông bắc, năm Hiển Khánh thứ 5 (660), quân Đường hợp với quân Tân La diệt Bách Tế. Tháng 8 năm Tổng Chương thứ nhất (668) lại cùng Tân La diệt Cao Câu Ly, thành lập An Đông đô hộ phủ ở Bình Nhưỡng. Nhưng do dân địa phương phản đối kịch liệt, và Tân La bắc tiến, nên năm Hàm Hanh thứ nhất (670) An Đông đô hộ phủ dời đến Liêu Đông. Năm Khai Nguyên thứ nhất (713), An Đông đô hộ phủ di dời đến vùng Liêu Tây. Những năm Thiên Bảo (742-756), bỏ An Đông đô hộ phủ, sau loạn An Sử, nhà Đường mất đi quyền trực tiếp khống chế vùng bán đảo Liêu Đông. Từ năm 698 thời Võ Tắc Thiên, có Đại Tộ Vinh lập Bột Hải quốc, còn gọi là nước Đại Chấn, hiệu là "Hải Đông thịnh quốc". Nhưng nước đó quan hệ hữu hảo với Đường, phần lớn thời gian tồn tại đều nộp cống xưng thần.[25]:79

Trên cao nguyên Thanh Tạng, Thổ Phồn ngày càng hưng khởi, dến thế kỷ thứ VI thì cùng với Thổ Dục Hồn,[chú thích 4] và Tô Bì (Sumpa) trở thành tam đại thế lực trên vùng cao nguyên. Đầu thế kỷ VII, tán phổ Tùng Tán Cán Bố thống nhất cao nguyên, đánh Tô Bì ở phía tây của Tây Tạng, Dương Đồng ở địa khu A Lý và đất Ni Bà La (nay là Nepal). Năm Long Sóc thứ 3 (663), Thổ Phồn diệt Thổ Dục Hồn, chiếm hết đất đai. Sau chiếm bốn trấn phủ An Tây của nhà Đường, trở thành nước đối địch lớn nhất của Đường triều.[8]:277 Sau loạn An Sử, phần lớn phiên binh ở Hà Lũng tham gia bình loạn (chủ yếu là binh dưới quyền Lũng Hữu tiết độ sứ và Hà Tây tiết độ sứ) nên việc phòng thủ trở nên trống trải, do đó quân Thổ Phồn nhân cơ hội này để tiến lên. Thổ Phồn cho quân đánh Lũng Tây, vùng Hoàng Hà ở Tây Cam, Lương của nhà Đường song không không được, tuy vậy Thổ Phồn đã chiếm cứ được phía tây Lũng Sơn. Năm Đại Trung thứ 2 (848) đời Tuyên Tông, một người ở Sa Châu (nay thuộc Đôn Hoàng, tỉnh Cam Túc) là Trương Nghị Triều phát động khởi nghĩa, quần chúng tam gia rất đông, chiếm cứ lấy Sa Châu. Sau đó Trương Nghị Triều đem quân đánh chiếm tới 10 châu: Qua, Y, Tây, Cam, Túc, Lan, Thiện, Hà, Mân, Khuếch (nay thuộc các tỉnh Cam Túc, Thanh Hải và Tân Cương). Năm Đại Trung thứ 5 (851), nhóm nghĩa quân của Trương quy thuận triều đình, Tuyên Tông tha cho nghĩa binh về, phong Trương làm Tiết độ sứ, các vùng Hà Lũng lại một lần nữa do triều đình khống chế. Năm 890, Hà Tây và Lũng Hữu bị tộc người Đảng Hạng chiếm đóng. Cuối cùng, nhà Đường hoàn toàn mất quyền khống chế toàn bộ các khu vực ở phía tây Đôn Hoàng.[18]:75

Trên cao nguyên Vân-Quý ở tây nam, năm Thiên Bảo thứ 7 (748), Nam Chiếu kiến quốc, khi hòa khi chiến với Đường, cũng góp một phần vào việc làm suy yếu quốc lực của Đường. Đồng thời, lúc đó dân bản địa ở Giao Châu cũng bắt đầu nổi dậy, từ khi Hán Vũ Đế diệt nước Nam Việt đến nay đất đó nội thuộc đã lâu, thời ấy gọi là An Nam (tức phía bắc Việt Nam ngày nay), từ thời Đường mạt đã bắt đầu trở thành phiên trấn cát cứ mà đến đời nhà Tống đã trở thành 1 nước độc lập, hoàn toàn thoát li khỏi các Triều đại ở Trung Nguyên.[26]:101