魏晋南北朝时期，地方实行州、郡、县三级建制。从总体上看，当时的地方建制，处于不断增多的变化之中。三国时期，陕西分属于魏、蜀两国治下。晋代以后，陕西先后成为前赵、后赵、前秦、后秦、大夏、北魏、西魏、北周的辖地。

三国时期，陕西的州属于魏者为雍州，属于蜀者为益州。西晋统一后，州的变化不大。西晋河间王据长安时，雍州治所先后迁至安定（今宁夏固原）、新平（今陕西彬县）。在十六国时期，州数逐渐增加。前赵在陕西置有司州，即原来的司隶校尉部，后赵改司州为雍州，经过北朝历代演变，到西魏北周时期，州已经同汉代的郡国设置无异。如汉代雍州，到西魏已分为雍州、东雍州（华州）、同州、北雍州（宜州）、豳州、宁州、陇州、岐州、泾州、东秦州等州。魏晋南北朝时州的长官为刺史。由于汉末刺史典兵，曹魏以后，州刺史就分为两种：一为持节刺史，一为单车刺史。持节刺史掌管有军队，单车刺史则只能治民而不能管军。汉代的州不分等级，魏晋以后，州郡逐渐有了上下等次之分。

魏晋南北朝时期的州刺史属员主要有：别驾、治中从事、诸曹从事，分曹管理州内事务，又有主簿、录事、记室、书佐、佐守等。各曹有员吏数十人，有卒史数十人。一个州的官吏，大体在一百至数百人。

郡长官为郡太守，京师郡的长官称尹，王国的长官则称为内史。太守和内史之下，设有主簿、记室、门下、议生、诸曹史佐，以及五官、功曹掾属。晋代的郡国，不满五千户者置六十三人，五千户以上者置八十四人，万户以上者置一百○八人。郡国皆有文学掾，下辖博士助教，掌管地方教育。郡国掾属，均分曹办事。

魏晋南北朝时期的县邑，基本上沿用了汉代制度，大县置令，小县置长。侯国之邑，与县制相同。县令长之下，分曹办事。晋代编制，三百户以下县置二十二人，三百户以上县置三十四人，五百户以上县置四十八人，千户以上县置六十五人，一千五百户以上县置八十六人，三千户以上县置一百一十四人。

这一时期，县不断分设，其原因在于分裂割据状态。由于县的不断分设，郡也得相应增加，而郡的增加又使州不断增设。随着隋朝的统一，县的设置才基本稳定。