燕雲十六州被割讓以後，中原失去了與北方游牧民族的天然和人工防線，遼國也開始從單純的游牧民族，向游牧與農耕相交雜的民族，燕雲十六州的漢族也和契丹族混居。

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燕雲十六州所處的地勢居高臨下，易守難攻，往後各朝代都沒有能夠收復，貽害長達四百年。後周世宗柴榮僅收復瀛、莫二州，在攻取幽州時，可惜英年早逝。宋朝開國之後，面對遼人鐵騎由燕雲十六州疾馳而至，不得不在汴京附近廣植樹木。宋太祖趙匡胤不忘收復燕雲，曾在內府庫專置「封樁庫」，打算用金錢贖回失地。太平興國四年（979年）宋太宗趙光義移師幽州，企圖一舉收復燕雲地區，在高粱河（今北京西直門外）展開激戰，宋軍大敗，宋太宗中箭，乘驢車逃走，幾年後瘡發去世。之後北宋與遼進行了長期的戰爭，一直未能收復失地。景德元年（1004年）北宋真宗抵澶州北城，宋軍士氣大振，與遼國在澶州定下了停戰和議，史稱「澶淵之盟」，之後宋遼邊境長期處於相對穩定的狀態。



宣和四年（1122年）宋金盟約，約定聯合滅遼後，金歸還宋燕雲十六州。於是北宋預置了燕山府路和雲中府路。但金太祖完顏阿骨打把遼天祚帝趕到燕山以西之後，僅歸還六州與幽州。宣和五年（1125年）春二月金兵又佔領幽州，定幽州為燕京。第二年金國大舉南下，俘虜了徽欽二帝，佔據了中原地區，史稱「靖康之變」，北宋滅亡。1153年完顏亮再更名為中都，定為首都。宋舊皇室南渡，遷都臨安（杭州），建立南宋偏安政權。西元1213年，燕雲十六州又被蒙古騎兵所侵略，成吉思汗大軍南下，橫掃河北，二年後，中都為蒙古佔領，南宋政權亦為蒙古所消滅，1272年忽必烈定都大都。至於燕雲十六州要到四百年（936年—1368年）後，明洪武元年（1368年）朱元璋遣徐達、常遇春攻克大都（今北京）才得以重回漢人手中。