定远2县入兰州；元代兰州、金州属陕西行省，废卓啰和南监军司，置庄浪州（治今永登县），属甘肃行省。
明太祖洪武二年（公元1369年），徐达率军攻取兰州，降兰州为兰县、金州为金县，属陕西布政使司临洮府。洪武三年（公元1370年），置陕西都司兰州卫，指挥使驻兰县。洪武五年（1372年），改庄浪州为庄浪卫，属陕西行都司。明宪宗成化十三年（公元1479年），升兰县为兰州，兰州辖区包括今城关、七里河、安宁、西固四区和皋兰县及景泰县部分地区。明代降金州为金县时，治所自龛谷移至今榆中县城。建文元年（公元1399年），肃王由甘州（今张掖市）移驻兰县，建肃王府（今省政府驻地），其护卫队甘州中护卫亦移兰州，但卫名未改。[41]
清初沿明制，兰州、金县仍属临洮府，府属陕西省。康熙六年（公元1667年），改陕西右布政使司，治巩昌府，为省会；康熙八年（公元1669年），徙兰州。雍正三年（1724年），改庄浪卫为平番县，属凉州府。乾隆三年（公元1738年），临洮府移驻兰州，改称兰州府，改兰州为皋兰县，兰州府领狄道州、河州、皋兰县、渭源县、靖远县和金县，皋兰县为省会；乾隆四年（公元1739年），在皋兰县北部设红水分县，辖宽沟、永泰、镇虏、红水4堡（均在今永登县境内）；乾隆十八年（公元1753年），改平番县的庄浪监屯厅为庄浪茶马厅，管理藏族及茶马贸易事务；乾隆二十九年（公元1764年），陕甘总督自西安移驻皋兰县，裁甘肃巡抚，由总督兼巡抚事，至此，皋兰县城（今城关区旧城区）成为陕甘总督、甘肃布政使、兰州府、皋兰县驻地。