东晋十六国时期是分裂割据的时期。从地区来说，西北是分裂得最严重的地区；从时间来说，无过于从四世纪末到五世纪三十年代这一段。秃发乌孤说：“陇右、河西本数郡之地，遭乱，分裂至十余国。”（《通鉴》卷一一一，《晋书·载记二十六》文字略有不同）他说的十余国，其中有些只是小小的部落。在十六国的名单中，此时此地只有五个，即西秦、后凉、南凉、西凉、北凉。乌孤的话是在晋隆安三年（399年）说的，当时西凉还没有出现，所以他说的十余国，有列入十六国资格的不过四国而已。
西秦乞伏氏和后凉吕氏出现于苻坚淝水兵败之年，已见第二十三篇。鲜卑乞伏氏据有今甘肃省西南部。创建者乞伏国仁以勇士城（今甘肃榆中北）为都城，受前秦苻登封为苑川王，实际上是前秦的附庸。晋太元四年（388年），国仁死后，兄弟乾归继立，才自称河南王，迁都金城（今兰州西北），但仍接受苻登封的王号。他称秦王，是太元十九年（394年）打败了前秦太子苻崇和氐王杨定之后的事（前秦亡于后秦，苻崇是亡国之君），以后历史上为区别几个秦，才叫这个秦国为西秦。晋隆安四年（400年），乾归被后秦姚兴打败，先投秃发氏，后归姚兴，实际上已经亡国。义熙五年（409年），乘后秦渐衰，逃回苑川，才又复国。义熙八年（412年），乾归被侄子公府杀害，儿子炽磐平乱即位，迁都枹罕（今甘肃临夏）。炽磐灭南凉（参见下文），是乞伏氏最强盛的时期。他死时已在刘宋元嘉五年（428年）。儿子暮末嗣立，三年后为夏国所灭。西秦共四主、四十九年。
后凉是与乞伏氏西秦同一年出现的。鲜卑族的南凉秃发乌孤，匈奴族的北凉沮渠蒙逊（沮渠本来是匈奴官名，蒙逊的祖上以官为氏），都受后凉管辖，也都在晋隆安元年（397年）从后凉分裂出来。隆安四年，西凉李暠又从南凉分裂出来，于是出现了四个凉国。在整个北方，这年（400年）共有八国，即四凉、两燕（后燕、南燕）、两秦（后秦、西秦）。这是北方进一步分裂的表现。
后凉初建时，其版图与前凉相仿，国土不小，吕光从西域得胜回来，兵力也很强。但是吕光治国无方，内部的凝聚力很差。他初到凉州，便听信谗言，杀南安、天水名士十多人，使地方上对他没有好感。他平定河西，部将杜进的功劳最大。但是他听外甥石聪“中原人止知有杜进而已，其实不听见还有舅父”的话，便杀了杜进。吕光如此作为，便难怪地方势力（如前凉张天锡之子张大豫）和部将（如彭晃）屡次起兵生事了。秃发乌孤未尝愿意安于附庸的地位，但是开头因“根本未固，小大非敌”，接受了吕光封的河西鲜卑大都统的官职。吕氏若无衅可乘，秃发氏就只能一直做他的大都统。晋隆安元年（397年），他见吕氏“诸子贪淫，三甥肆暴，郡县土崩，下无生赖”，就自称西平王，与上年刚从三河王改称天王的吕光相对抗了。
沮渠蒙逊的伯父罗仇、麴粥都在吕光部下为将。吕光攻西秦兵败，听信谗言，把败军之罪推到两人身上，把他们杀了。于是蒙逊起兵反凉，拥建康（今甘肃高台南）太守段业做建康公。这与秃发氏起兵是同一年的事情。
隆安三年（399年），吕光病死。沮渠蒙逊说他“荒耄信谗”，其中三个字是实，“耄”则未必，他享年不过六十三（或二）岁而已。他明知嫡出的儿子吕绍年龄才能都在庶出的吕纂、吕弘之下，也明知吕纂久掌兵权，性情粗暴，却仍让吕绍继天王位，只叮嘱他们切勿内讧，一个做天王，一个管军，一个管政。他的尸骨未寒，临终的愿望便落了空。吕纂自立，吕绍被迫自杀。几个月后，吕弘起兵争位，失败而死。
后凉的内乱还没有完。吕纂是个昏君，喜游猎、酒色。隆安五年，吕光的侄儿吕超在宴会后把他杀死，立兄长吕隆做天王。同年，后秦攻姑臧（今甘肃武威）。吕隆兵败投降，成为秦的附庸。两年后，在秃发、沮渠两家夹击下，无法自存，只得请求后秦发兵接他到长安。后凉亡，共四主、十八年。
秃发、沮渠两氏的人物比吕氏强得多，然而僻处一隅，力量有限，东面受阻于后秦，又经常相互攻击，所以都不能大有作为。
秃发乌孤很有雄心壮志。他罗致人才，据《晋书·载记第二十六》列举的姓名，共达二十三人。他乘吕氏之衰，想统一凉州，不幸在位三年，即因酒醉坠马，伤重而死，时在晋隆安三年（399年）。兄弟利鹿孤继位，乌孤原驻廉川堡（今青海乐都东），利鹿孤移驻西平（今青海西宁）。他们在这样偏僻的地方，而能招致到一批“中州之才令，秦雍之世门”的人才，实在很不容易。他们本身是部落的酋豪，而能尊重人才，更不容易。部将如鍮勿崘，论事能举陈胜、项羽为例，主张举事之初，不宜急于称王，又可见秃发部的酋豪中不乏有相当文化知识和见地的人士。
利鹿孤在位也只三年。晋元兴元年（402年），他死后，兄弟傉檀继位，他称凉王，历史上因此有南凉这个名称（乌孤先称西平王，后改称武威王；利鹿孤先沿称武威王，后改河西王）。
河西各国，这时以秃发氏南凉为最强。吕氏后凉连年饥荒，人口大减，已经衰落。沮渠蒙逊的北凉国力也差。隆安四年（400年），段业的敦煌太守李暠称凉公（西凉）。五年，蒙逊杀段业，称凉州牧、张掖公，境内很不安定，有些地方官投向西凉，所以国势不如南凉。但是秃发、沮渠两家都害怕后秦姚兴。后凉亡后，傉檀废去年号，甘心于附庸的地位。姚兴很高兴，于晋义熙二年（406年）把灭后凉所得的姑臧（今武威）给他。凉州主簿胡威到长安见姚兴，说他不该无故放弃凉州要地。姚兴想反悔，但傉檀已经接管，再也收不回来了。这是秃发氏的极盛时候。
形势变化得很快。当他在前凉张氏造的宣德堂里为“古人有言：‘作者不居，居者不作’”而感慨的时候，形势已经在变了。匈奴族的赫连勃勃正在崛起（参见第二十八篇）。晋义熙三年（407年）十一月，勃勃进攻南凉的支阳（今甘肃永登东南），掳去人口二万七千多，牛马羊数十万头。傉檀领兵往追，焦朗劝他不要轻敌，他却相信莽夫贺连“勃勃败亡之余，乌合之众，应该急追”的话，遇伏而大败。这一仗，南凉大伤元气，名臣勇将死了十之六七，傉檀本人也险些为追兵抓住。反之，沮渠蒙逊却在强大起来，在此之前，已经击退了傉檀的一次进攻。南北二凉的强弱对比从此换了位置。
晋义熙四年（408年），姚兴想乘傉檀渐趋衰弱的机会，收回凉州，派兵进攻姑臧，被南凉击退，傉檀于是再称凉王。然而，南凉毕竟不能挽回颓势。义熙六年，傉檀攻蒙逊，大败后匹马逃还。蒙逊乘胜进围姑臧。傉檀不得不送质子求和。战后，傉檀迁居乐都。他刚出姑臧城，侯谌等便关上城门，自称凉州刺史，向蒙逊投降，从此姑臧为北凉所有。
傉檀不甘心失败。义熙七年（411年），他再攻北凉，掠五千余户而还。蒙逊反击，大破南凉兵，又包围乐都，傉檀被迫求和，再送质子，国势更弱。其时西秦乞伏氏渐强（见本篇上文）；北凉沮渠蒙逊也于义熙八年迁都姑臧，即河西王位。义熙九年，傉檀攻蒙逊，又败，乐都被围达二十天。十年，傉檀因属部多叛，出兵讨伐。西秦乞伏炽磐乘虚攻陷乐都。傉檀无奈，向西秦投降。南凉亡，凡三世、十九年。傉檀于一年多后，被炽磐毒死。他中毒后，左右想设法解救，他倒有自知之明，说：“我的病怎么可以治疗呢！”
南凉亡后，西秦乞伏氏与北凉沮渠氏成为邻国，屡起冲突，互有胜负，到义熙十二年（416年），终于握手言和。西秦、北凉、西凉暂时形成三分凉州的局面。三国之中，西凉最小最弱。义熙十三年，李暠死后，其子李歆继立。李歆与强国为邻，而繁刑峻法，大兴土木，其势当然不能持久。刘宋永初元年（420年），蒙逊破西凉兵，杀李歆，进入酒泉。李歆弟李恂据敦煌拒北凉。永初二年，敦煌守将投降，李恂自杀。西凉亡，共二主、二十二年。
沮渠蒙逊在凉州群雄中是首屈一指的人物，他智勇兼备，博涉群史，是个文武全才的领袖。他削弱后凉、南凉，灭了西凉，晚年侵逼西秦，使乞伏暮末向魏要求内迁。暮末走到南安（今甘肃陇西县东南），为夏军围困而亡。四凉、一西秦，最后只剩一个北凉，它虽不能尽有其余四国的故土，但比起早年，版图大得多了。然而时势已不容许再出现割据的霸主。他听到刘裕灭后秦，便大受震动，见文臣刘祥奏事时面有喜色（此人未必因刘裕得胜而喜），便怒道：“你听到刘裕入关，竟敢这样高兴！”就把他杀了。蒙逊的心态由此可见。北魏强大，更使他感到难以自立。他不能不先向东晋、刘宋称臣；继而受魏封的凉王爵位。宋元嘉十年（北魏延和二年，433年），蒙逊去世，年六十六岁，在当时是高龄了。子牧犍立。牧犍聘儒者刘炳为国师，颇能注意文教事业。然而，北魏统一北方已经是不可逆转的趋势。宋元嘉十六年（北魏太延五年，439年），魏太武帝攻克姑臧，牧犍投降。北凉亡，共二主、三十九年。
北凉是十六国中最后灭亡的国家。北凉亡，十六国时期也随之结束了。