唐代制图学家贾耽主持编绘了著名的《海内华夷图》。南宋绍兴七年(1137)有人以《海内华夷图》为蓝本石刻了《华夷图》，该刻石现存于西安碑林博物馆。从留存刻石可知，《海内华夷图》是以隋唐疆域为中心包括周边地区的天下之图。而隋唐广阔的疆域既是历史版图的继承，也是在民族融合基础上的拓展。 
　　隋代继承北周版图。隋初，北方的突厥崛起，辖境“东自辽海以西，西至西海(里海)万里；南自沙漠以北，北至北海(贝加尔湖)五六千里”(《周书?突厥传》)。隋文帝开皇三年（583），隋军兵分八路出击，大败突厥。突厥此后分为东突厥和西突厥。开皇十九年（599），东突厥向隋称臣，大漠南北统一于隋朝。后来西突厥内乱，处罗可汗率部众归隋，被安置在内蒙古南部地区。大业五年（609），隋征服青海高原的吐谷浑后，重开前往西域的道路，西域40余国相继来朝，隋设西戎校尉负责西域事务，并派裴矩驻张掖主持与西域商务，裴矩编制了《西域图记》上奏朝廷。《西域图记》记载了西域诸国的山川险易，并“别造地图，穷其要害”，“纵横所亘，将二万里”。隋代直接统辖的地区在北部、西部比南北朝有所拓展，但不及汉代。 
　　唐初，东突厥重新强盛起来。东北的契丹、青海的吐谷浑、西域的高昌都向东突厥称臣。武德九年（626），东突厥兵临关中，长安震惊。贞观三年（629）唐军分六路反击，大败突厥。在东起幽州，西至灵州（今宁夏宁武西）一线设立四都督府，在漠南设6州，又置定襄（今陕西榆林南）、云中（今内蒙古鄂托克旗东南）二都督府。但仍任用突厥贵族为都督。东突厥败亡后，漠北的铁勒诸部中的薛延陀强大起来，势力范围东起额尔古纳河，西至阿尔泰山。在薛延陀南下袭扰河套地区后，唐军于贞观二十年（646）数路出击，破灭薛延陀，铁勒其他诸部也因此归附唐朝。唐太宗在今内蒙古五原地区的古单于台设立燕然都护府，在漠南设立6个都督府，在铁勒北部设坚昆都督府，统辖这一广大地区。唐高宗麟德元年（664）在云中古城（今内蒙古和林格尔西）设单于都护府，统辖漠南都督府及有关州府，辖境相当于今内蒙古西南部。总章二年（669）设立安北都护府，统辖漠北诸都督府，辖境相当于今蒙古及俄罗斯西伯利亚南部。 
　　西突厥在唐初势力极盛。《新唐书?突厥传》称，西突厥“北并铁勒，西拒波斯，南接临宾”“控弦数十万，霸有西域”。贞观十四年（640）唐攻灭高昌（今新疆吐鲁番地区）、庭州（今新疆吉木萨尔北破城子遗址），在交河城（今新疆吐鲁番西雅尔和卓）设立安西都护府。贞观十八年（644），安西都护征服焉耆，置焉耆都督府。之后又攻取天山南路龟兹、疏勒、于阗，分别设立都督府，并于贞观二十二年（648）把安西都护府迁到龟兹。安西都护府管辖16个都督府，下辖88个州、110个县、126个军府，辖境东起焉耆，西至伊朗东境，北临天山及锡尔河，南到阿富汗南部。唐政府委任这些国家的国王为都督或刺史，并在其国土分立州县。显庆二年（657），唐军在伊犁河、碎叶川地区大破西突厥，设立昆陵、　池二都护府，隶属于安西都护府。武则天长安二年（702），又在庭州设立北庭都护府，统辖天山北路23个州，昆陵、　池二都护府也改隶北庭都护府。北庭都护府辖境东起哈密，西至咸海，北抵额尔齐斯河及巴尔喀什湖，南依天山。这样，几乎整个西域地区都在唐朝的管辖之下。 
　　唐初征服东突厥后，东北地区的奚、契丹内附，置饶乐、松漠二都督府，归营州都督府管辖，开元二十九年（741）改归平卢节度使管辖，奚与契丹的首领任都督，其所属各部置州，各部酋长为州刺史。贞观初（627），外兴安岭以北的室韦遣使臣服，唐置室韦都督府加以管理。黑龙江地区的　　在武德年间（618-626）遣使内附，唐置黑水都督府(今黑龙江与乌苏里江会合处的伯力)和渤海都督府（今吉林敦化）。在室韦、　　各部置州，以其首领任都督或刺史，唐派官吏为长史。唐初辽东与朝鲜半岛高丽、百济、新罗并存。唐高宗显庆五年（660），高丽、百济进攻新罗，应新罗请求，唐军攻灭百济，置5个都督府。后高丽内乱，辽东行军大总管李　在总章元年（668）灭高丽，建辽城州、建安州、哥勿州、新城州四都督府。至此，辽河流域、黑龙江流域、东西伯利亚地区及朝鲜半岛北部都处于唐朝的管辖之下，唐在今平壤设立安东都护府统辖之。武则天时期，新罗统一朝鲜半岛，安东都护府被迫迁到平州（今河北卢龙），但管辖范围所及仍到达外兴安岭、库页岛。 
　　在南方，唐高宗调露元年（679）在交趾（今越南河内西北）置安南都护府，后移到宋平（河内）。其辖境包括今越南北部、广西大部、广东西南部、云南南部。 
　　唐代全国行政区划分为十道，因此唐代编制了多种《十道图》。《十道图》实际上是唐代疆域图。在边疆地区设置的6个都护府分别属于不同的行政区划。安西、北庭都护府隶属陇右道，安北、单于都护府隶属关内道，安东都护府隶属河北道，安南都护府隶属岭南道，均置于唐朝的直接统治之下。正如清代顾祖禹在《读史方舆纪要》中所说，唐代“东至海，西逾葱岭，南尽林州，北被大漠”，相当于东起库页岛，西达咸海，北及西伯利亚，南抵越南中部，版图超过了汉代的极盛时期。