辽后晋天福二年（937）辽进占云州。初为大同军节度，重熙十三年（1044）改云州为西京，设西京道大同府，重熙十七年（1048）析云中，置大同县，为辽之陪都。辽西京道所辖：大同府，治所大同。统2州7县：弘州、德州、大同县、云中、天成、长青、奉义、怀仁、怀安县。蔚州，治蔚州，统灵仙、定安、飞狐、灵丘、广陵。应州，治金城，统金城，浑源、河阳。朔州，治善阳，统善阳、武州、宁远、马邑、神武。
     宋为路、州、县三级制，全国设15路。宣和五年（1123）预置云中府路，治云中府，统云中及武、应、朔、蔚、奉圣、归化、儒，妫等8州与云州合称“山后九州”。为宋金联盟攻辽的预置版图。后金失约，除武、应、朔、蔚诸州于宣和五年（1123）一度归宋，旋为金人所取外，西京仅在雍熙三年（986）云州观察使杨业攻占云州3个月外，再未进入宋之版图。《读史方舆纪要》指出，“石晋归其地于契丹，宋不能复有，遂基靖康之衅。女真之亡辽，蒙古之亡金，皆先下大同，燕京不能复固矣。”
     金辽保大二年（1122）金宗翰攻占大同府，仍以大同为西京，改西京道为西京路，府治、县治未变。西京路辖2府、7节镇、8刺郡、39县，9镇。皇统元年（1141）以西京路隶属元帅府，旧置兵马都部署司。天德二年（1150）改置西京路总管府，后更置留守司。置转运使及中都西京路提刑司。大同府辖大同、云中、宣宁、怀安、天成、白登、怀仁7县。省奉义县为镇，入大同。保大二年（1122）金攻打西京时“天兵一鼓，都城四陷，殿阁楼观，俄而灰之”，辽未以来，再罹烽烬，楼阁飞为埃坌，殿堂聚为瓦砾，前日栋宇所仅存者，十不三四”。金占大同后，为医治战争创伤，大兴土木，修城修寺，规模宏大。经过修整加固的大同城汉池，南门改称奉天，东门改称宣仁，西门改称阜成。对云冈石窟进行整修，“委烟火司差夫三千人改拔河道”，南移，以防水浸石佛。重建云冈十寺，“重修灵岩大阁九楹，门楼四所……凡三十楹……又创石垣五百余步”，此次修寺历时三年半，重修华严寺、大普恩寺。天会十五年（1137）诏建太祖庙于西京。金大定五年（1165）在西京营建宫室，有保安殿、御容殿及西京宫苑。并设阁门使，掌管礼仪祭奠。还设有西京宫苑使。辽金时陪都西京再度兴盛于北方，成为中原与北方少数民族交往的中转站，联系各民族的纽带，大同再度辉煌。