唐高祖武德元年(公元618年)，安定郡改名泾州;太宗贞观时，全国设10道，泾州属关内道。泾州领5县:安定、鹑觚、临泾、良原(今灵台梁原)、阴盘;天宝元年(公元742年)，全国改10道为14道，改州为郡，泾州为安定郡;肃宗至德元年(公元756年)，因"安史之乱"，避安禄山之讳，改安定郡为保定郡，安定县改为保定县;乾元元年(公元758年)复为泾州，领保定、灵台、良原、临泾、潘原(今崆峒四十里铺)5县;大历三年(公元768年)春，设泾原节度使，管理泾州、原州，治所在泾州;光化二年(公元899年)，陇山以东属岐王李茂贞的彰义军节度使管辖，治所在泾州。

五代十国时期，后唐庄宗同光二年(公元924年)，李茂贞向后唐朝贡称臣，泾州并入后唐。

北宋时期，宋初泾州为彰义军节度，太宗太平兴国元年(公元976年)，改彰化军;至道三年(公元997年)，全国设15路，泾州属秦凤路，领保定、灵台、良原3县;真宗咸平四年(公元1001年)，升保定县长武镇(今泾川泾明长武城)为县，一年后改降为长武寨;徽宗大观二年(公元1108年)，复设长武县。泾州领保定、灵台、良原、长武4县。时泾川分属保定、长武2县;庆历元年(公元1041年)，分陕西沿边为秦凤、泾原、鄜(fū)延、庆环四路，泾州属泾原路。范仲淹、韩琦开府泾州。

金时，泾州属庆原路。金世宗大定七年(公元1167年)，改保定县为泾川县，意为泾水之川。元光二年(公元1223年)，迁州治于长武(今泾川泾明长武城)，不久又迁回泾川。泾州领泾川、长武、良原、灵台4县。

元时，泾州初属都元帅府，曾在泾州立总司，辖邠州，后属巩昌总帅府;忽必烈至元八年(公元1271年)，灵台并入泾川;至元十一年(公元1274年)，长武县并入泾川，复灵台县，将良原县并入灵台;至元二十三年(公元1286年)，泾川改属陕西行中书省平凉府;至元二十七年(公元1290年)，泾州改为直隶州，领泾川、灵台2县。

明太祖洪武三年(公元1370年)，泾州降为散州，属平凉府，撤泾川县，县事由州直理。由于洪水冲毁泾州城，州衙由水泉寺古城迁至泾河南的皇甫店，即今县城;洪武九年(公元1376年)，泾州属陕西承宣布政使司平凉府，领灵台1县。

清康熙三年(公元1664年)，分陕西布政使司为左、右布政使司，右布政使司领平凉、庆阳、临洮、巩昌四府。乾隆六年(公元1667年)，右布政使司改为巩昌布政使司。次年又改为甘肃布政使司，治所由巩昌移至兰州，泾州属甘肃布政使司平凉府。乾隆四十二年(公元1777年)，泾州升为省直隶州，领灵台、镇原、崇信3县。

民国二年(公元1913年)，泾州改名泾县，属泾原道，民国三年(公元1914年)复名泾川县。民国二十四年(公元1935年)，改泾原行政区为甘肃省第二行政督察专员公署，泾川属之。民国二十五年(公元1936年)，泾川县改属甘肃省第三区行政督察专员公署。