（五）契丹、女真时期
契丹族源于东胡后裔鲜卑的柔然部。族名“契丹”的原意为镔铁，象征契丹人顽强的意志和坚不可摧的民族精神。历史文献中关于契丹的最早记载开始于389年。这一年，柔然部被鲜卑拓跋氏的北魏击败。北柔然退到外兴安岭一带，成为蒙古人的祖先室韦。而南柔然避居今内蒙古的西喇木伦河以南、老哈河以北地区，以聚族分部的组织形式过着游牧和渔猎的氏族社会生活。此时八个部落的名称分别为悉万丹、何大何、伏弗郁、羽陵、匹吉、黎、土六于、日连。在战事动荡的岁月中，各部走向联合，形成契丹民族，先后经过了大贺氏和遥辇氏两个部落联盟时代。
916年，契丹杰出首领耶律阿保机趁唐朝末年中原战乱之机，取代了原遥辇氏部落联盟首领痕德堇，进而统一各部，在今天内蒙古自治区的巴林左旗建国，国号“契丹”，947年改国号为“辽”。辽国在926年（后唐时期）灭掉渤海国，渤海人被强制迁徙至今天辽宁省的西部地区。渤海国境内的女真族也被辽朝纳入统治范围。辽朝极盛时期的版图，北至今克鲁伦河、色楞格河流域，东临黄海，南至河北中部、山西北部，西近阿尔泰山，幅员万里。
辽朝末年，女真崛起。1115年，女真族首领完颜阿骨打在阿城（黑龙江省阿城市）建国，国号“大金”。金国建立后，展开了以辽五京为战略目标的灭辽之战。1125年，辽的末代皇帝——天祚帝耶律延禧被金军俘获，辽朝随即灭亡。金代的地方行政区划，大致与辽相同。金朝设有五京十九路，路是金代地方最高最大的行政区，相当于现代的省。金上京路领有会宁等府州，范围最为广阔，其西境可抵今嫩江流域，北达外兴安岭，东北至鄂霍次克海，东至日本海，南与咸平路为邻（今吉林省怀德县），并遥领曷苏馆路（今辽宁省金县）。
（六）元朝时期
蒙古高原地区的众多蒙古部落原为金朝的臣属。随着金朝的逐渐衰落，室韦人的后代——蒙古人的势力开始壮大起来，逐渐脱离金朝的统治。1206年，蒙古部族杰出的领袖——铁木真统一蒙古草原各部，在黑龙江源头召开大会，被蒙古诸部酋长共尊为“成吉思汗”，他和子孙们建立了世界历史上最强大的帝国元朝。元朝是我国历史上疆域最广阔、国力最强盛的王朝之一。从疆域的广阔度来说，只有后来同为少数民族建立的清王朝才能和元朝相提并论。
据记载，元朝的疆域是“北逾阴山，西极流沙，东尽辽东，南越海表”，“东、南所至不下汉、唐，而西北则过之”，甚至还包括了今天蒙古全境和俄罗斯西伯利亚地区及泰国、缅甸北部的一些地方，总面积相当于今天中国疆土的两倍以上。元朝建立以后将全国划分为中书省和11个行中书省，以及管辖吐蕃地区的总制院（1288年更名为宣政院）。其中东北地区分别归属辽阳行省和岭北行省管辖。此时，在黑龙江上游流域居住着布里亚特蒙古人（蒙古族的一支），属于岭北省管辖。而在东北地区居住的女真族和辽东的契丹族、汉族则归属辽阳省管辖。后来元朝在黑龙江入海口（今俄罗斯伯力边疆区的庙街附近）设征东元帅府，属于辽阳省的下设机构。
元朝末年，在辽金时期进入华北地区的女真人、契丹人已经全部汉化，只剩下了居住东北的女真人和契丹人还作为民族存在。契丹首领耶律留哥率领属民居住在辽阳省的辽东地区，但由于辽东汉人的日益增多，辽东契丹人也逐渐汉化。辽朝灭亡后，由辽朝贵族耶律大石带领的一支契丹人迁移到了今天的中亚地区，并建立了西辽王国，但随着时间的推移，西辽的契丹人也逐渐融入当地的突厥民族。此后，契丹作为一个民族在历史上最终消亡。而东北地区的另一支原住民女真人此时居住在辽东北部地区，当地汉族人口较少，所以女真部族一直保持着本民族的特征。该地属于元朝辽阳省开元路（治所在今吉林省农安县）管辖，分属于五个军民万户府（行政区域）。其中的女真酋长阿哈出是富锦万户，猛哥帖木尔是依兰万户，后来这两个万户的居民南迁到绥芬河流域，又继续南迁到浑江流域，成为后来著名的“建州女真”。其原来的居住地则被“野人女真”占据，成为他们的栖息繁衍之地。
（七）明朝时期
元朝末年，蒙古贵族的统治日益残暴黑暗。1368年，早年当过游方和尚，后来参加红巾军起义的朱元璋称帝，以应天府（南京）为京师，国号大明，年号洪武，建立了明朝。朱元璋就是明太祖。不久他命大将徐达、常遇春等人率大军北伐，攻占大都（北京），元顺帝北逃，元朝在中原地区98年的统治宣告结束。北伐成功后，明太祖朱元璋设置辽东都指挥使司以经营辽东以及整个东北地区，并多次进军黑龙江流域，招抚当地的女真部落。明成祖永乐七年（1409），明朝征服苦兀（库页岛），在元朝征东元帅府旧址上（今庙街一带）设立努尔干都司，管辖整个黑龙江流域。至此，明朝在东北地区的统治范围达到了黑龙江口与库页岛。
明朝初年，女真族分为建州女真、海西女真、野人女真三大部。后又按地域分为建州、长白、东海、扈伦四大部分。女真一支部族的首领阿哈出率部迁移到今天的吉林通化一带，被朱元璋封为建州卫长官。而另一支女真人则在首领猛哥帖木尔（清太祖努尔哈赤的六世祖）的带领下，迁移到今天吉林龙井三合镇对面的朝鲜会宁，被朱棣封为建州左卫长官。后来猛哥帖木尔的弟弟凡察为右卫长官，猛哥帖木尔的小儿子董山为左卫长官，阿哈出的孙子李满住为建州卫长官，这就是史书上常常提到的“建州三卫”。明宪宗成化三年（1467），董山和李满住在明军平定叛乱的过程中先后被杀。到了万历年间，董山的重孙觉昌安继承了女真建州左卫都督的官职。
（八）满族时期
觉昌安及其子塔克世原是建州右卫都指挥使王杲的部下，万历十一年（1583），觉昌安与塔克世父子赶赴古埒城试图劝降叛明的姻亲——建州酋长阿台，不料围城明军听信了图伦城主尼堪外兰的奸计，破城后纵兵屠城，觉昌安与塔克世在城内躲避不及，均被误杀。
塔克世的长子努尔哈赤此时年已25岁，闻听噩耗后毅然凭借父祖遗留的十三副铠甲起兵复仇。明廷自知理亏，对复仇行动采取了静观其变的态度，努尔哈赤从而得以在历尽艰辛之后，于万历十四年（1586）斩杀仇人尼堪外兰，昭雪了父祖的不白之冤。其后数十年间，努尔哈赤率军东征西讨，展开了统一女真的大业。他先后灭掉通化西的完颜部、桓仁南的董鄂部、抚顺东的浑河部、清源西的哲陈部、吉林抚松的讷殷部和抚松东的朱合里部，统一建州女真。其后，努尔哈赤又将吉林省辉南的辉发部、吉林市的乌拉部、开原的哈达部和昌图北的叶赫部相继消灭，统一了海西女真。
万历三十七年（1609），努尔哈赤进攻窝集部，占领兴凯湖东、虎林一带的乌苏里江两岸；1614年进攻东海窝集部（库尔喀部），占领野猪河到纳德霍卡之间地区；1616年进攻瓦尔喀部，占领伯力一带的乌苏里江两岸。然后进攻黑龙江下游的使犬部和库页岛乌第河的使鹿部，占领了明朝设立的努尔干都司治所。然而这里的居民主要是赫哲族并非女真民族，所以清朝在占领该地区后对其控制并不严密，这就给了入侵的沙俄侵略者以可乘之机。
努尔哈赤又陆续派遣将领征服了松花江以北的黑龙江呼尔哈部和黑龙江以北的萨哈连部和布列亚河的萨哈尔查部，自此，野人女真全被征服，女真各部的统一大业终于完成。
努尔哈赤第八子清太宗皇太极时，将女真族名改为满洲（即今天的满族），并继续征服了嫩江的蒙古族科尔沁部和外兴安岭大兴安岭一线以西的鄂温克族、达斡尔族、锡伯族和结雅河两岸的鄂伦春族，基本完成了统一东北各民族的大业。
统一女真各部后，皇太极在宁古塔（今黑龙江省宁安市）设立行政机构管辖整个黑龙江流域，从而取代了明朝的努尔干都司对黑龙江流域的统治。但贝加尔湖以东的布里亚特蒙古族（尼布楚地区）却未归顺清朝，这也是清朝的宁古塔副都统辖区在幅员上不及明朝努尔干都司的原因，同时也为康熙年间《尼布楚条约》中出让这一地区埋下了伏笔。