魏晋南北朝时期，我国数百年战乱频仍，民族关系与社会关系格局错综变换，对中西交通有一定影响。不过，中西经济文化的交流并没有中断。
通往西域的丝绸之路在这一动荡时期发展为三条。南道仍称南通，与两汉时期比较，路线没有什么变更。原来的北道，此时改称中道。这两条道路和旧时一样，越过帕米尔高原以后，向西可远至波斯湾，同南可抵达印度洋。新增的北道，是从玉门关西北绕过白龙堆沙漠，经过高昌，到达龟兹，再经过疏勒、大宛，抵达波斯、拂菻国(即东罗马帝国)，最后到达西海(今地中海)。这条新线路的开辟，显然与东罗马帝国有关。原来，在公元330年，罗马皇帝君士坦丁将拜占庭(今伊斯坦堡)扩建为帝国新都，并以皇帝的名字命名为君士坦丁堡。公元395年，罗马帝国正式分裂为东、西两部分。
东罗马帝国领有从巴尔干半岛、直到两河流域与埃及的广大疆土，在相当一段时间里，成为中西交通与交流的主角。东罗马帝国一直重视与中国的丝绸贸易。为了打破波斯中介贸易的垄断，它甚至两次派遣使节前往当时地跨红海两岸的强国阿克苏姆，企图联合阿克苏姆，对波斯展开一场抢购中国丝货的贸易战。
在我国史书上，东罗马帝国被称为拂菻。我国北朝的前凉、南方的东晋都同它有着交往。此外，由于佛教在华的迅速传播，丝绸古道南通印度的支线，以及南海、印度洋的海道交通均明显兴盛繁荣起来。如东晋时我国的法显自陆路前往印度求经，由海路回还，使人们从比例中看到当时中西交通与交流的发展程度。
唐代的陆上丝绸之路最称繁荣。据唐太宗贞观年间(公元785-805年)宰相贾耽的考证，在汉代以来的南、北、中三道以外，又开辟了两条新的路线。一路由龟兹经姑墨、温宿、勃达岭唐宋时期中西文化的交融(今别迭里山口)、热海(今伊塞克湖)南岸，到碎叶(前苏联吉尔吉斯北部托亚马克附近)和怛逻斯(前苏联哈萨克东南部江布尔)。另一路出庭外(今吉木萨尔北)，经青海军(今沙湾束)、黑水守捉(今乌苏)、弓月城(今霍城)，到碎叶和怛逻斯。两路汇聚怛逻斯以后，再向西行，可达西海;向南则经过石国(前苏联塔什干)、康国(前苏联撤马尔罕)，可到波斯和大食(阿拉伯)等地区。庭外是当时天山北麓的交通枢纽。它东邻伊州(治今哈密)、南接西州(治高昌，在今吐鲁番东南)，西与碎叶相通。唐王朝在公元702年于该地设置了北庭大都护府，成为北疆的政治、经济、文化中心。龟兹则是天山南路的交通锁钥。公元659年以后，唐朝安西大都护府就设置在此地．是南疆政治、经济、文化中心。
唐帝国出于对外政治威望与经济交流的考虑，十分重规陆路丝道的经营。当时，北方草原上游牧民族突厥建立的汗国已分裂为东、西两部，西突厥联合拜占庭攻袭波斯，国势也因此大振。唐太宗初年，府军击败了连年侵扰的东突厥。然而，活跃在阿尔泰山以西的西突厥仍很强大。他们截断丝绸之路，并支持高昌劫掠来徒商旅和使者。贞观十三年(公元639年)，唐太宗决心收复西域，出兵高昌。次年在该地设都护府，后又迁至龟兹，统领龟兹、碎叶、于阗、疏勒四镇，史称「安西四镇」，保证了丝绸之路的安全舆繁荣。 沿着这条丝绸之路，中国和西方各国的商旅、使团络绎不绝。
在这条丝路上出土的丝织物，已不再是单纯的中国风格，而是常常采用中亚、西亚流行的花纹，如联珠对鸭、对狮「同」字纹锦，是波斯萨珊王朝的图案。新疆吐鲁番附近古高昌城、木头沟、伯子伯里克等地发现的西域壁画，反映出罗马画风的影响，其中还有穿著希腊式衣服的妇女形象。从壁画中，我们可以看到犍陀罗式、唐式、罗马式画风的互相渗透。 敦煌艺术宝窟中的壁画展现给我们的正是多种文化因素结合的杰作。在新疆出上的货币巾，不仅有萨珊波斯的银币，也有拜占庭(东罗马帝国)的金币，所有这些，都表明这条丝路当年是多么的繁忙，通过这条丝路中西文化之间的撞击、融汇的力量是多么的强烈。
在唐代，中西交通还出现了一条新的信道中印藏道。这是由长安经青海入吐蕃、泥婆罗(今尼泊尔)到印度的一条新开辟的中印交通快捷方式。吐蕃人是藏族的祖先，很早就在青藏高原士过着农耕和游牧的生活。七世纪前期，吐蕃杰出的首领松赞干布做了赞普，统一了青康藏高原上的许多部落，定都逻些(今拉萨)。639年，泥婆罗赤贞公主嫁给松赞干布。
641年唐朝和吐蕃和亲，文成公主入藏，从此，中印双这成为中印双方使节往还的主要途径。著名的唐朝使臣王玄策三次出使中印度，正是走的这条道路。643年王玄策与李仪表第一次使印时曾沿着赤贞公主进藏的道路，访问了加德满都，在印度王舍城东北灵鹫山凿石为铭，又在摩珂菩提寺立碑为记。公元647年第二次出使，正遇到中天竺成日王死，国中大乱，王玄策机智逃脱，借得吐蕃精锐及泥婆罗骑兵、平息了战乱((旧唐书)卷198(天竺传))。 第三次出使是在公元657年，是奉命去印送佛袈装。他的三次出使对沟通中印藏道交通、中国与南亚各国文化交流做出了贡献。当阿拉伯人势力迅猛崛起、四处扩张的时候，西方的萨珊波斯和东罗马帝国深感威胁，故而竭力通好大唐帝国，企图引为对抗阿拉伯人的奥援。公元643午，拂菻(即拜占庭帝国)王波多力派遣使臣到长安谒见唐太宗，献上赤玻璃等礼物。唐太宗曾回书问候，并回赠丝织品。
其实，见于我国史书上的这次拂菻使节来华，并不是以拜占庭皇帝的名义派来的。所谓拂菻王波多力，是当时教皇狄奥多罗斯。这是因为拜占庭的国势已在阿拉伯人的压迫下日渐衰弱，故而想用罗马教皇的名义来中国通好，以求得中国皇帝的支持。 此后，拜占庭出于同样目的多次遣使访华。唐朝始终待之以橙，却未曾答应予以援助。拜占庭终于向阿拉伯人乞和，偏安一隅，苟延下去。
