在东北，显庆五年（660年），唐军联合新罗灭亡百济。总章元年（668年）八月，唐军与新罗又灭高句丽，并设安东都护府于平壤。但由于当地人民反抗激烈及新罗势力的北进，咸亨元年（670年）安东都护府内迁辽东。开元元年（713年）安东都护府移到辽西。天宝年间（742年—756年）安东都护府废，安史之乱后唐朝逐渐失去对辽东半岛的直接控制。武周圣历元年（698年）其首领大祚荣建立震国，唐朝称之为渤海国；号为“海东盛国”，但与唐朝的关系友好，大部分时间向唐朝称臣。

在青藏高原上，吐蕃日渐兴起，至6世纪末与吐谷浑、苏毗为高原上三大势力。7世纪初，赞普松赞干布即位，统一高原，又征服位于西藏西部的苏毗、阿里地区的羊同和尼婆罗（今尼泊尔）。龙朔三年（663年），吐蕃灭吐谷浑，尽有其地。后又多次占领唐朝的安西四镇，为唐朝最大敌国。安史之乱后，由于大量河陇边兵参与平乱（主要为陇右节度使、河西节度使所部）导致边防空虚，吐蕃趁势进逼，占领原属于唐朝的陇西，黄河以西甘、凉皆不可得，陇山以西为吐蕃占据。唐宣宗大中二年(848年)，沙州（甘肃敦煌）人张议潮发动起义，唐人群起响应，很快占领沙州。接着，张议潮又派兵攻取瓜、伊、西、甘、肃、兰、鄯、河、岷、廓（以上地区在今甘肃、新疆、青海境内）等十州。大中五年（851年），张议潮遣其兄张议潭奉沙、瓜等十一州地图入朝，唐宣宗在沙州置归义军，以张议潮为节度使，河陇地区又重新为唐朝廷所控制。890年，河西、陇右又被党项族占据。但终唐之世已完全丧失对于敦煌以西的控制。

在西南云贵高原，天宝七载（748年）南诏建国，与唐时战时和，也削弱唐朝的国力。同时，自汉武帝平南越后的相当长时间内是中国领土的安南（越南北部），唐代统治时先后设立“交州总管府”、“安南都护府”（唐肃宗改名镇南，唐代宗复称安南）、“静海军节度使”等官署，唐末时开始藩镇割据，土豪兴起，至北宋初完全脱离中原王朝而独立。