三国两晋南北朝时期，中原王朝势力衰弱，无力对宁夏地区进行强有力的中央集权统治，包括宁夏在内的广大北方地区成了北方游牧民族争战称雄的场所，五胡争雄，和汉族不断进行融合，宁夏先后由前赵、后赵、前秦、后秦、大夏所统辖。宁夏大地，出现了格局更为复杂宏大的民族融合、文化融合。随着汉族王朝势力的退缩，宁夏境内居住着大量的少数民族。历东汉、三国至西晋，“西北诸郡皆成戎居”，“关中百余万人口，戎狄居半”。民族杂居的格局十分明显。
三国时期，今宁夏境内居住着匈奴、羌、月氏、氐人等，曹魏政权与游牧民族的交接地带已移到今固原地区。早在建安十九年（214年），曹操派毋丘兴任安定太守，上任之前就告诫他说，若羌、胡想与中国通好，就应当派使者来，你千万不要派人去。信得过的人难得，派去的人一定会教唆羌、胡，羌、胡就会提出非分的要求，原因是完全出于他们自身的利益考虑。不听他们的，就会被认为是不尊重他们的民俗习惯，按他们提出的办肯定是无益处的。不出曹操所料，毋丘兴到安定，派校尉范陵至羌中，范陵果然教唆羌人，叫羌人提出自己任安定属国都尉。从此可以看出，安定一带羌、胡少数民族人数众多。
三国时期，宁夏中南部属魏国辖境，北境地区基本为鲜卑、匈奴及羌族等少数民族的驻牧地。建安十八年（213年），马超纠集居住在宁夏南部安定郡的羌、胡等部，袭击陇右（今甘肃和青海东北部）。氐王千万世据兴国（今甘肃庄浪西南），起兵响应马超，夏侯渊在击败马超后，又乘胜包围兴国，千万逃走，部下投降。夏侯渊又移兵进攻点据高平的匈奴屠各部，屠各散走，缴获大批粮谷牛马。
魏明帝青龙元年（233年）九月，安定保塞匈奴大人胡薄居姿职等叛，安定人胡尊领兵讨之，匈奴首领败降。魏正始元年（240年），凉州（今甘肃武威）匈奴休屠胡梁元碧率2000户归附魏国，雍州刺史郭淮徙置他们于高平（今固原），后置西州都尉监护。
西晋太康初年，入居宁夏的重要少数民族是鲜卑族。鲜卑族以游牧为业，秦汉时居住在今中俄边境内蒙古额尔古纳河附近。1世纪，北匈奴被东汉击败，鲜卑乘机占领匈奴故地。东汉末年，在南匈奴南迁的同时，鲜卑也向南迁移。散居东起辽东，西至敦煌的广大地区。鲜卑族作为在匈奴衰落之后代之而起的重要少数民族，在宁夏移民史上占据着重要地位。东汉光和年间，鲜卑首领和连“出攻北地，廉人善弩射者射中和连，即死”。所谓“廉人”，即是廉县屯垦的军民，可见当时北地郡廉县仍在汉朝的统治之下，成为抗击鲜卑的第一线。三国时期，约256~263年，魏镇西将军邓艾接纳归附的鲜卑族数万人，“置于雍、凉之间，与民杂居”。其地东起今甘肃靖远和固原，西至今青海湖东，南到今青海贵德，北接大漠，因主要散居于黄河以西，史称“河西鲜卑”。西晋太康初年，鲜卑鹿结部7万多户屯居于高平川（今宁夏清水河流域），鲜卑乞伏部在西晋太始初年，率5000多户迁于夏缘，一度生活在贺兰山一带。直到唐初仍将贺兰山“东北抵河之处”（在今石嘴山北端的贺兰山尾，当地俗称“大山头”一带）称为乞伏山。后来乞伏部又进入高平川，并与鹿结部发生兼并战争，乞伏部战胜，尽并其众。后乞伏部首领结权又率领部族从高平川徙居牵屯山（今六盘山脉北段及香山一带）。以后乞伏部继续向西南迁移，至今甘肃靖远、陇西一带，史称“陇西鲜卑”。
为防阻鲜卑人，西晋统治者屯兵高平川（今宁夏清水河流域），寻机驱逐、镇压鲜卑部众，以阻止鲜卑人大量入境；对已入境内的鲜卑人则加强控制。鲜卑人不愿接受西晋统治，在树机能的领导下，进行了反晋起义。树机能是鲜卑族秃发部首领匹孤的四世孙，其祖寿阗死后继任首领。在树机能的影响下，陇右、河西、北地其他各族纷纷起兵，四处攻掠。晋凉州（治今甘肃武威）刺史牵弘奉命率部镇压。树机能联合诸胡迎战，把晋军围困在青山（今同心大罗山）一带，在双方交战中牵弘兵败被杀，秦、凉地区被树机能占领。咸宁四年（278年）六月，晋武帝命马隆率部前往镇压。树机能被杀，安定、北地、金城的匈奴和鲜卑等部众亦降附晋廷。
十六国时期，前赵、后赵、前秦、后秦及大夏诸政权，先后在宁夏及邻近地区角逐。匈奴铁弗部于魏晋时期活动在雁门郡（今山西省代县）一带，于十六国时期逐步迁徙到朔方（今黄河河套以南地区），逐渐强盛并开始与北魏抗衡。北魏登国六年（391年），魏主拓跋珪驻军于盐池（今盐池北），诛刘卫辰余众5000余人。刘卫辰第三子勃勃逃奔鲜卑族薛干部（在今内蒙古五原），薛干部将其转送高平公没奕于，没奕于以女妻之。后秦主姚兴，任命其为安远将军，使助没奕于镇高平。随后，勃勃被任命为安北将军、五原公，并以三交（故城在今陕西榆林西）5部鲜卑及杂虏2万余落，使镇朔方。后秦弘治九年（407年），勃勃自认为是夏后民之裔，遂称大夏王、大单于，正式建立起大夏割据政权。同年十月，勃勃破鲜卑薛干部等3部，降其众万余人。遂又攻下后秦三城（今陕西省延安市东南）以北诸戎。勃勃采用游击战术手段，与姚秦多年攻战于秦、陇之间。勃勃亦偶与北魏交战，逐渐略取秦、陇及岭北地区。其间，勃勃认为他的祖先从母姓刘“非礼也”，故改姓赫连氏。东晋义熙十三年（417年）秋，晋太尉刘裕灭后秦后，刘裕东还，赫连勃勃乘机攻占长安。次年冬，赫连勃勃筑坛于灞上，即帝位，改元昌武。此时，大夏政权达到全盛时期，在今宁夏境内设置高平城为夏国南部军事重镇；设置薄骨律城（治今吴忠市北，亦称果园城）为军事重镇；设置饮汗城（今银川市东郊掌政乡镇河堡附近），赫连勃勃称之为“丽子园”。赫连勃勃称帝后，诸子因争夺皇位继承权而互相残杀。北魏太延五年（439年），北魏灭北凉后，进而统一中国北方，大夏政权彻底消亡，中国北方也结束了长达200余年的割据争战局面。
北魏时期，在宁夏地区设立两个大的军镇，分别是高平镇（治今固原）、薄骨律镇（今灵武西南）。北魏多次将降附的柔然、敕勒等安置到宁夏地区。皇兴四年（476年），柔然万余户降魏，魏分徙其众于高平、薄骨律两镇。6世纪初，高车（即敕勒）国被攻灭，其部众离散。一部分投归柔然，一部分投归北魏。魏遣将抚纳高车部众安置于高平镇。
北魏自孝文帝死后，政治日益腐败，被安置在边镇的敕勒等族部众，更受阶级压迫和民族歧视，屡屡掀起反抗斗争。正光五年（524年）四月，高平镇民赫连恩（匈奴族）等聚众起义，推敕勒（匈奴族近属）酋长胡琛为高平王，攻占高平以策应沃野镇起义首领破六韩拔陵。北魏派遣别将卢祖迁前往镇压，致使起义军失利，撤出高平。胡琛死后，万俟丑奴成为陇东起义军领袖，继续率军与北魏周旋。北魏大将尔朱天光与贺拔岳联合作战，驻营于汧、渭间，于平凉生擒万俟丑奴。万俟丑奴死后，泾、夏、豳以至灵州等地起义军，先后被尔朱天光、贺拔岳部战败，历时7年的高平起义终告结束。从南北朝时期纷繁复杂的历史中，我们可以看出，当时宁夏境内成为各民族共同居住的大家园，大进大出，你进我出，迁移十分频繁。在这片土地上，出现了不少各民族杰出的历史人物，如鲜卑族人李贤及其家族，对北周王朝的兴起具有不可磨灭的历史功绩。
