1．从州县二级架构到道、州、县三级架构
南北朝时期州、郡、县的三级地方行政架构混乱不堪，作为第一级行政架构的州，已经不复有原来的规模，而作为二级架构的郡也已经名存实亡。北周虽然还是州、郡、县三级，但只有州和县地方官到任理事，而郡这一级只拿干薪不管事，实际上等于是两级架构。于是，隋朝统一后，将原来的州、郡、县三级制改为州（有时也称郡）、县两级制。隋朝有州190余，而唐则有州和府360个，州比秦汉时的郡还小得多，州一级的地方官权力小多了。割据反叛的可能性彻底消灭了，权力和地位也大大降低（秦汉时二千石位比九卿，入朝则卿相），地方做事的能力也降低了。唐朝贞观初年，唐太宗将天下州县按山川形势，分为十道。不过，在开始的时候，道只是作为一种地理区划，并没有行政意义。有时，朝廷派出巡察使臣，也不严格按道来派发。盛唐时节，鉴于州县官吏贪污腐败现象日多，于是在原来十道的基础上增为十五道，每道派监察性质的采访使一员，负责地方监察。由于常驻地方的监察官的权力，从来都有膨胀趋向，所以，到了这个时候，道已经基本构成了一级行政架构的雏形。
唐朝边境各州，凡总辖军民两政的为都督刺史。唐睿宗时，为强化边防的需要，开始出现边地节度使的名目。开元中，朝廷在边境设置安西、北庭、河西、朔方、河东、范阳、平卢、陇右、剑南九个节度使，大多由边将（都督刺史）升任，总管一方（数州）的军、政、人、财以及监察全权。“安史之乱”后，全国各地的道，均设节度使，掌握一道的全权。这样，道就成了凌驾于州之上的一级行政实体，人称“藩镇”。唐朝的行政架构，又从二级变成了三级。
2．地方政府机构
（1）道。
道这一级，实际上并不是法定的行政架构，而是在政治运作过程中形成的带有军事色彩的一级地方政府。所以，这级政府按规定没有正式的政府编制，节度使名义上也属于中央派遣来节制州县的“使节”。在藩镇盛时，各道凡有军事割据性质的，一般称节度使，其余的设观察使。这些坐镇一方的诸侯，都有中央官的名义，最高的是“同平章事”，与宰相相等，次一等的有“检校三公”、“检校尚书仆射”、“检校御史大夫”、“检校六部尚书”等等。当然，随着藩镇割据的愈演愈烈，所有中央官的头衔都变成了荣誉衔，而且愈加愈高。那些父死子继的藩镇，当政权交替时，必然要求中央政府重新将这些头衔再行颁给继承者，否则就会公开叛乱否认中央政府的宗主权。当然，在一般情况下，为了息事宁人，中央政府都会将这些头衔给这些割据者，作为羁縻的一种手段，维持上下的平安。而割据者由于自身生存合法性的理由（担心其他割据者的觊觎，来自下面的骚动等等），也需要来自中央政府的认可，而这些头衔就意味着中央的承认，所以必须争取到手。
节度使一般要在所辖州中，选择一个富足坚固的州城作为驻节地。在城里修建一座牙城（古代军将都有自己的旗帜，人称“大牙”，旗下的部曲，人称牙兵。武将驻节地，建有牙城，后人化“牙”为衙），作为自己的办公地和住所。由于节度使一般都是武人，所以麾下必然有一批将领，比如兵马使、先锋使之类。其中，担任节度使亲卫的头领，为牙内指挥使，一般由节度使的子弟担任，地位最为重要。凡割据性质的节度使，都必然招募最强壮最有武艺和与自己具有地缘、亲缘关系的人担任牙兵，而牙兵不仅担负保卫节度使的使命，而且更重要的是威慑所部其他部队，使之不敢反叛。所以，各道衙门，武人往往处于优先地位，而牙兵牙将则是节度使衙门内最有权势的一个群体。然而，牙兵的这种优越地位，时间一长，使得他们逐渐趋于骄横。割据的藩镇往往不听朝廷号令，维系部众又只凭武力，上下彼此缺乏起码的道德联系，牙兵与节度使之间也是如此。节度使对牙兵必须假以辞色，厚加供给，稍有差池，则怨声四起。节度使为了保住地位，不得不尽量对牙兵姑息，最后酿成骄兵，动辄杀掉镇帅，另择他人。
泽潞镇自卢从史以来，每天要有300人为牙兵准备饭食，无酒无肉不行。徐州镇牙兵骄横，节度使田牟成天与他们混在一起，杂坐饮酒，甚至为之把板唱歌，每日耗费以万计，然而犹自喧哗，阴谋逐帅。
除了军人以外，节度使衙门的属官还有以下几种：行军司马、节度副使，这是节度使的主要助手。按规定，凡节度使遭遇突然事故，他们二人有资格代掌职权，但割据性质的节度使往往自行世袭。所以，这两个职务，如果不是由继承人担任的话，往往会成为纯粹的助手。比前面两位地位低的是书记和判官。此二种职位属于文职，一般都邀请著名的文人担任，往往属于节度使的谋士，本职的文字事务倒退居其次。所以，在一个军事割据的集团里，他们的地位却很稳定，有时权力会很大。担任过著名藩镇书记的文人，入朝后，往往升得很快，晚唐名相李德裕和令狐楚都是书记出身。在这四种比较重要的职务外，还有推官、巡官、直官等属员，负责各种民事、刑事、巡查、钱粮等事务的助理，处理各种杂务。由于割据性的藩镇都是近乎独立的政府，各种政府事务一应俱全，所以，属员有逐渐增多的趋势，最后已经形成了一个个小国政府的规模。另外，各个藩镇都在京师设置办事处，以自己在京宅邸的名义存在，邸内设置是留守机关，设都留后管理。后来，这种设置合法化，都留后变成了都知进奏官，正式负责藩镇与中央政府之间的联络事务。
（2）州与府。
唐代州府同处于一个等级的地方建制，但府的地位要比州高得多。唐朝初年，只在三个都城设府，即西京（长安）、东都（洛阳）和北都（晋阳，李家的发迹地），人称“三京府”。后来，又陆续将某些皇帝驻跸过的地方升格为府，比如凤翔、成都、江陵、兴德、河中、兴元。三京府主官为牧，官阶为从二品，一般由诸王遥领，并不到任管事，负责府中事务的是尹和少尹。长安为京兆尹，洛阳为河南尹，晋阳为太原尹，正职一个，官阶从三品，副职各两个，官阶从四品。其余的六个府都不设牧，长官为尹和少尹，官阶与三京府相同。
尹和少尹以下，设有录事参军以及各种曹，外加经学和医学博士。
州（有时称郡）的设置，隋朝分为九等，随后减为四等。唐朝则分为三等：上、中、下。上州刺史，官阶从三品，中、下州刺史，正四品。属员有别驾、长史、司马录事参军等，以别驾、司马地位最高，仅次于刺史（上州别驾为从四品），但多不管事，一般用来安置贬退的大臣和宗室。唐玄宗就做过别驾，白居易被贬时就做过司马（江州司马）。再下就是诸曹，以及负责学校教学的博士和助教。不同等级的州，官员的数额有一定差别。
（3）县。
隋朝的县一如州，开始有九等之分，后来又减为四等。入唐后，县大体也有四等，第一等是三京所辖之县，是为“京县”，京郊之县为畿县，两者算头等。余下的分为三等，上中下。京县的县令为正五品，其余从六品到从七品不等。佐官有县丞（副县令）、主簿（管文书档案）、县尉（管捕盗催科）。由于县属于最基层的政府，直接管理百姓，所以还设有跟中央六部对应的六司：司功、司仓、司户、司兵、司法、司士，对口负责专项事务。此外，县级也有管理学校的博士和助教。
道、州、县三级，除了大量“朝廷命官”之外，还有大量的吏，属于不入品的流外官。这些流外官不从科举中选拔，地位低下，只有少数人能通过考核升入流内。吏之外，还有胥史，他们的政治地位甚至比农民还要低下，属于贱民阶层，不能参加科举考试，但同样分担着政府的事务，拥有一定权力。
此外，隋唐还残留有都督职位，但唐以后，都督已经与州合二为一，有都督头衔的州被称为都督州。
对于边疆少数民族地区，唐代设都护府与羁縻州控制。唐代一共有六个都护府：安西都护府，管辖西域地方。安北都护府，管辖漠北地区（今内外蒙古、甚至更北的地区）。单于都护府，管辖原东突厥所部（今内外蒙古的东部）。安东都护府，管辖高丽、百济、新罗和鞣鞫诸部（今朝鲜和辽宁）。安南都护府，管辖交趾诸部（今印度支那地区）。北庭都护府，管辖天山北部地区。都护府之下为羁縻州，又分为三种情况，第一，在多数情况下，保持原有少数民族统治结构不变，原来的国王、可汗还依旧。第二，监临制，即派遣代表到原有政权中，对于那些统治能力较弱的地区，比如像黑水地区实行的就是这种制度。第三，参治制，即派遣官员到当地，充任羁縻州的部分官员，一同管理。对于比较发达、经济文化水准与汉族比较相近的地区，如安西都护府的辖地，往往采用这种方式。实际上，对边疆少数民族的管理，唐代采取的是因地因族制宜的方法。虽然有官署，有军队，但基本上还是利用少数民族自己管自己，利用不同民族的矛盾，分而治之。只有在当地出现危及边疆的危险时，才会出兵镇压。《新唐书》上说：“自太宗平突厥，西北诸蕃及蛮夷稍稍内属，即其部落列置州县，其大者为都督府，以其首领为都督、刺史，皆得世袭。虽贡赋版籍，多不上户部，然声教所及，皆边州都督、都护所领，著于令式。”（《新唐书》卷43《地理志七下·羁縻州》）盛唐时节，由于唐玄宗自恃国力强盛，采取鼓励边将开边的政策，在某种程度上破坏了这种和平统治的格局。后来唐朝进一步衰落时，西北边疆的都护府设置基本上都瓦解了。