東漢末年的涼州地區確實是相當的混亂，基本上長達百年的時間都處於戰火和硝煙之中。隨著曾今強大的北方遊牧民族匈奴在大漢軍隊的鐵蹄下被打廢以來，困擾大漢朝廷的主要禍患就從匈奴轉變為了西羌。從東漢中後期開始，涼州地區就飽受羌人侵擾之苦。在此期間，漢朝多次與羌人作戰，涼州羌人時降時叛，導致漢朝國力大耗，涼州地區人口銳減，朝廷對西部邊陲逐漸失去掌控。

公元184年，就在黃巾起義爆發，東漢朝廷命黃埔嵩、盧植、朱儁等人平定黃巾起義軍時，涼州羌人北宮伯玉等人反叛，叛軍攻破金城（今蘭州），邊章、韓遂加入叛軍。第二年，漢靈帝派出車騎將軍皇甫嵩和董卓等人討伐韓遂、邊章的叛軍失敗，韓遂等人聲勢越發壯大，擁眾十萬多，震動天下。此後，朝廷因作戰不利罷免了皇甫嵩，改任張溫為將，率領董卓、周慎等人與叛軍作戰，韓遂等人退走。到了公元187年，韓遂殺害叛軍首領北宮伯玉、邊章、李文候等人，領兵十餘萬，涼州刺史耿鄙想要率兵平叛，結果軍隊內訌，耿鄙被殺。與此同時，隴西太守李相如、酒泉太守黃衍、漢陽人王國、扶風人馬騰都加入了叛軍，眾人推王國為首領。公元189年，皇甫嵩與叛軍交戰，大獲全勝，韓遂等人廢掉叛軍首領王國，叛軍各部相互內鬥，反叛逐漸平息。

就在皇甫嵩、董卓等人擊敗涼州叛軍之後，漢靈帝下詔書命董卓為幷州刺史，並將手下兵權交於皇甫嵩，董卓不肯交出兵權，皇甫嵩之子皇甫酈勸父親趁機殺掉董卓，皇甫嵩不肯，但將董卓不肯交出兵權一事報告給了漢靈帝，靈帝下詔斥責董卓，董卓不得已只帶了五千兵馬向幷州進發。不久，漢靈帝病逝，少帝劉辯繼位，大將軍何進與袁紹等人謀劃誅殺宦官，因為何太后的反對，何進打算召董卓入京，董卓知道後，立即帶兵前往。同年八月份，大將軍何進被十常侍張讓等人所殺，政變開始爆發。董卓入京以後，吞併了大將軍何進與車騎將軍何苗的軍隊，並誘降呂布殺了丁原，吞併了他的人馬。之後，董卓廢掉了少帝劉辯，改立陳留王劉協為帝。

公元190年，關東諸侯組成聯軍，前來討伐董卓，董卓將都城遷往長安，並與聯軍交戰。公元192年，司徒王允與呂布、李肅等人趁機發動政變誅殺董卓，並且夷其三族，王允總攬朝政。董卓部下牛輔、李傕、郭祀、張濟等人所率領的涼州兵向來強悍，王允在事後對於涼州兵馬的問題上處理不當，導致董卓部下李傕、郭祀開始反叛，攻下都城長安，王允被叛軍所殺，呂布逃出長安，涼州軍閥重新控制了朝廷大權。公元195年，李傕、郭祀二人因爭權奪利，反目成仇，在長安城相互攻打，之後漢獻帝乘機離開長安，逃往洛陽。公元197年，郭祀被自己部下所殺，其兵馬被李傕吞併，第二年，李傕被涼州軍閥梁興、張橫所殺。

馬騰、韓遂等人在涼州出身的董卓把控朝政之時，受到拉攏，在其領兵進京之時，董卓身死，李傕、郭祀把控朝政。馬騰、韓遂後來領兵討伐李傕、被郭祀、樊稠打敗，之後又與李傕、郭祀等講和。馬騰後來入京為官，後被曹操所殺，其子馬超後來歸順劉備。

東漢末年至三國時期的涼州，基本處於大大小小各路西涼軍閥的控制之中，朝廷實際早已失去對涼州的控制。要說其權利的更替，基本各郡都處於當地軍閥的統治下，如金城的韓遂、隴西的馬騰等等，而本應作為涼州最高的官員--涼州刺史，則實際並沒有能力統領整個涼州。涼州出身的軍閥和將領如韓遂、董卓、馬騰、李傕、郭祀等等對漢末歷史的走向帶來了極大的影響。

在當時的東漢版圖上，涼州是漢朝連線西域地區的重要樞紐。

在公元1世紀之初，由於涼州地區羌人越來越多，地方軍事官又處置不力，加之東漢撤出了西域都護府，涼州地區幾乎被漢朝擱置了。這是三國前，涼州的狀態。

到了東漢延熹九年（166），鮮卑人與羌人聯合入侵東漢，漢恆帝派兵鎮壓，此時董卓出任涼州司馬，屯兵涼州。

董卓離開涼州後，涼州地區一直沒有安穩過，出現了多個小軍閥。其中出名的有韓遂、楊秋、馬超等，此時的涼州幾乎處於軍閥割據的局面。

赤壁之戰後，曹操帶兵西進，而當時涼州的馬超是曹操的盟友。但曹操一心想拿下涼州，便與馬騰、馬超廢除盟約，帶兵進入涼州，並打敗了以馬超、韓遂為首的涼州主力軍，從此涼州正式歸入曹魏。

到了曹魏黃初元年，曹丕將涼州地區重新劃分，併成立雍州，後來涼州地區一直處於魏的管理之下。

涼州自東漢王朝建立起就比較“特殊”，因為在兩漢交替之際的動亂中，竇融集團盤踞河西涼州，其內修自守的策略比較成功，避免了涼州地區陷入無休止的戰亂，尤其當漢光武帝有意進圖隗囂、公孫述時，竇融審時度勢，主動歸降，從側翼保證了漢軍西征的勝利，也保全了集團高層的家族利益。

然而，涼州地區和平安寧的局面，在東漢末年被打破，漢靈帝中平二年，涼州地區的“群盜”聯合羌胡部落反叛，殺護羌校尉泠徵和金城太守陳懿，推舉北宮伯玉、李文侯為將軍、邊章、韓遂為軍政，整個涼州乃至隴西地區大亂，甚至朝廷上竟出現了“棄涼”之意。

其後，在朝廷大張撻伐的威勢下，亂軍中出現意見分歧乃至內訌，韓遂率心腹部眾，襲殺了北宮伯玉、李文侯、邊章，與本是政府軍叛將的原涼州司馬馬騰所部聯合，當韓、馬聯軍攻打重鎮陳倉時，被皇甫嵩的政府軍打敗，死傷慘重，只得投奔當時正積極發展個人勢力的董卓，得以暫時棲身。亂軍中另一首領宋建，則恥於投降，率部脫離韓遂，長期盤踞枹罕，甚至改元稱王達三十餘年，直到建安十九年，曹操部將夏侯淵西征，於當年十月攻陷枹罕，斬宋建，所謂“涼州民變”才算最終結束。（建安年間，韓遂、馬超反抗曹操，主要戰場在關中，故不算涼州動亂）。

自曹魏到西晉，涼州地區的最高行政長官依次是蘇則、溫恢、王琰、徐邈、李憙、胡喜、張軌，其間雖有小股叛逆事件發生，終未能釀成大禍，直到西晉時天下洶洶，張軌得趁機固守涼州，成一方安寧祥和之地。