与此同时，对边境地区实行以“王皇子视封建，置行中书省廉访司视中国”的双重统治方式，即在一个地区设立由元趄政府管辖的行省、路、府、州、县五级政权，同时又有诸王封地插于其中。如今武威即属于甘肃行中书小、甘州路（后划归永昌路）、西凉府（后降为西凉州），同时还有窝阔台后裔阔端之子只必贴木儿王的势力。这种形式，一方面是为削弱诸王的势力，加强中央政府直接统治，同时又起着相互监督的作用。如至元二年（1265）诏：“并诸王只必帖木儿所设管民官属”，即是削弱蕃王势力的措施之一。反过来又说明从阔端王开始到只必贴木儿的三十五年间，凉州地区的军政民事统由诸王管理。当中包括民勤

只必帖木儿的势力虽然受到削弱，但实力仍很强大。他征发民役，为其修筑城池。至元九年（1272）修成新城，元世祖赐名“永昌府”（今武威城北三十时碎屑 昌乡所在）。当时凉州府城规模宏伟，街道屋宇完整，而阔端、只必帖木儿父子不住府城，而别筑新城于田野，目的之一，就是控制北部民勤地方的蒙古等族牧民。史载：“只必帖木儿镇西方，其下纵横，需索无算，省臣不能支。文用幕府，辄而折以法”，“因历指其不法者数十事”又说他“侵略平民，为暴尤甚。”反映出与行省并存的诸王，对凉州。（包括民勤）的居民进行着残酷的压榨与掠夺。

现在史料中没有发现元朝的民勤设置行政机构的记载。一是史书记载有缺，二是河西诸王很多，两者之中，后者可能性更大。仅今武威一县之地，就有永昌路、凉州（府）两大行政机构，还并存只必帖木儿永昌王府和高昌王亦都护两王府。当时河西“人烟凋零”，民勤也不例外。各族居民分别录属于诸王之下，加上元朝政府东西交道大路有两条，即经过民勤地界，沿途设立许多驿站，各下辖数以百计的“站户”，为来往行人充当负役，这样，属州县管辖的居民为数已经不多了。因而当时可能是因西夏例，民勤就没有县级政权，而是诸王官司员和元朝政府所设驿站管理机构分别管理。

元朝末年，全国相继爆发了农民大起义。元顺帝在农民军的强大攻势下节节败退，中上蒙古贵族内部争权夺利的斗争愈演愈烈，元朝终于在至正二十八年（1368）灭亡。同年朱元章称帝，国号大明，改元洪武。

洪武元年（1368），原元河南王扩廓帖木儿领兵逃亡甘肃，明太祖派徐达、常迂春、冯胜将兵追击。次年，扩廓帖木儿攻占兰州，徐达等击走，逃往和林。五年（1372）明以冯胜为征西将军，攻甘肃，征扩廓帖木儿。至甘肃经兰州，“次别笃山，岐王尕儿只班遁去，追获其平章和中奴等二十七人，及马驼牛羊十余万”。别笃山《读史方舆纪要》卷63《甘肃镇》篇记作“别力笃山”（原注：“在凉州北塞”。其位置当在民勤界。）“冯胜……称破元兵于别力笃山，取西凉（指凉州），至永昌（今永昌县），下甘州。”由此可知，冯胜是从兰州西北上，先至民勤别力笃由，然后南下至达武威，占领永昌、甘州、兰州至武威，民勤处在交通大道上。岐王原为濮阳王，元大德十年（1306）始封，延右四年（1317）进封岐王，封地甘州、永昌间，与荆王相邻。其何时迁入民勤，不得而知，但是元末在民勤，是实在的。这样，民勤地界除元初有阔端王及其子只必帖木儿王的行宫外，后来又增加了岐王王府。府有平章，应是较大的机构。明军得其牲畜十余万，只少也有数百户人。

明朝统一河西后，改变了无朝的行政管理制度废除诸王封地和行省制，改用新法。

据《明史·地理志》一记：明洪武初，革无中书省，后尽革行中书省，置十三布政使司管理全国。省元甘肃行中书省，并入陕西行中书省。

又记：“边陲要地称重镇者凡九”。九镇东起辽汞，西至甘肃。于原甘肃行省所在地甘州设立甘肃镇，管理河西。这样，河西地区就陕西布政使司所辖甘肃管辖之下。九镇所辖，均在北边，所以又称“九边”。

镇以下相当于州，县级政权机构，一律称“卫”。 卫者，守御也。保卫也。与卫相接近而以军事任务为主者，称守御千户所。卫与所可根据情况变化而更改，有时称卫，有时称千户所。河西地区的卫所共十五，镇番卫为其中之一。

《明史·地理志》记：“镇番卫，本临河卫，洪武中以小河滩城置。三十年正月更名镇番卫”。临河者，临石羊大河也，小河滩城位于河滨。

明代于北边设卫（所），主要是从军事方面考虑。朱元璋虽然利用农民大起义推翻了元朝，但蒙古问题一直没有得到妥善解决。终明之世，蒙古族一直有北边对明朝造成严重威胁，战争从未间断。为了防御蒙古来犯，沿北边设立卫所，后来还修筑了边墙。

明代北边的蒙古，主要是两大系统。一是蒙古，后称鞑靼、鞑鞑、、达达蒙古，即元宗室以及当时迁入中原和牧居塞北的蒙古各部落。二是西蒙古，又称瓦刺、卫拉特等。原居新疆阿尔泰山以北叶尼塞河上游地区。成吉思汗西征时参加大蒙古国，后来逐渐进入了天山以北。明初在复元的旗帜下东下，广泛活动于大漠南北地区。这两大系统的蒙古人，都先后到达镇番，给镇番卫以重大影响。