十六国时期，北方最早出现的少数族政权是匈奴首领刘渊建立的汉国。刘渊的家族世为匈奴的左部帅，他本人曾以“质子”身份长期留居洛阳，深受汉族文化的影响。后来，刘渊继其父为匈奴左部帅，又升任五部大都督，确立了他在匈奴五部中的领导地位。
304年、刘渊起兵反晋，自称汉王，后改称皇帝，立国号为汉，都平阳（今山西临汾）。刘渊子刘聪在位时期，灭掉西晋，控制了黄河中游地区，成为北方强大的割据政权。
汉国对各族人民实行“胡汉分治”政策，其特点是最高统治者同时采用皇帝和单于两种名号，从中央到地方也建立两套行政机构，设左、右司隶校尉和内史治理汉人，设单于左、右辅和都尉管理胡族。
“胡汉分治”政策，既是承袭汉代对周边少数民族实行“因其故俗，为属国”的办法，也是出自于十六国时期特定历史条件下的特殊需要，因而继汉国之后为其他许多胡族割据政权所沿用。
但由于这一时期民族分布格局已有很大变化，同时胡族统治者对汉族和其他胡族人民又实行军事强制和经济掳掠，所以胡汉分治政策具有强烈的民族压迫的性质，汉国的统治也一直很不稳定。
刘聪荒淫无度，施政暴虐，加剧了统治集团内部的矛盾斗争。刘粲继位后，沉湎酒色，不理政事，朝廷大权逐渐落人外戚靳准手中。汉昌元年（318），靳准发动政变，自称汉天王。不久，汉国分裂，北方形成前、后二赵并立的局面。
前赵是刘聪族弟刘曜所建。刘曜在靳准篡夺汉国大权时，于长安自称皇帝，并派兵消灭靳氏，第二年（319）改国号为赵，都长安。前赵基本上是汉国政权的继续，但其统治政策表现出更多的汉化倾向。刘曜能够大量任用汉人为官，又在长安设立学校，选聘名儒传授汉族传统文化，还确立了赋役制度，这使前赵的统治比汉国有了一定的进步。
可是，刘曜穷兵默武，连年与后赵石勒交战。光初十一年（328），刘曜率领10万大军围攻后赵的洛阳，在城皋（今河南荥阳西北）被石勒俘杀。次年，石勒派兵攻克长安，前赵灭亡。
后赵是羯族人石勒所建。石勒先祖世居上党武乡（今山西榆社县境），为羯人部落小帅。他本人曾做过“行贩”，又曾为人“力耕”。西晋惠帝时，石勒被掠卖到山东做田奴，后来参加极桑领导的反晋起义，并成为领袖人物。
起义失败，他投奔了刘渊，并在黄河中下游地区发展自己的势力。刘曜建立前赵的当年（319），石勒称赵王，灭掉前赵之后改称皇帝，都邺（今河北临漳西南）。
石勒的坎坷经历使他对汉族官僚贵族产生一种强烈的仇恨心理。因此，他在发展势力的初期，对俘获的西晋"王公卿士，皆害之，死者甚众"。长期的民族对立情绪也促使石勒残酷地屠杀汉族庶民百姓。后来，石勒逐渐认识到必须争取汉族官僚士大夫的合作与支持，才能巩固自己在中原地区的统治地位。
于是，他开始大力笼络汉族大族，吸收和采用汉族政权的传统政策措施，如在占领冀州之后，石勒把汉族士大夫编为“君子营”，令胡人不得歧视，又设立公族大夫，专掌汉族士人的选拔任用，并维护其权益。于是，北方许多汉族大族纷纷入仕后赵政权。
后赵在石勒统治时期，大力安抚流人，奖励耕织。检核户籍、制定租调制度、减轻赋役，规定每户每年交纳帛2匹、谷2斛。设立太学和小学，传授儒学，废止一些落后的胡俗，加速羯族的汉化。因此，后赵的国力大为增强，曾一度基本上统一了北方，成为以淮水及襄阳为界而与东晋对峙的大国。
石勒死后，其养子石虎继承皇位。石虎施政暴虐，生活奢侈，大兴土木，征发数十万民夫营建宫室，造成“百姓失业，十室而七”、“流叛略尽”的严重局面。太宁元年（349），爆发了梁犊起义，各族人民纷起响应，队伍发展到十余万人，沉重地打击了后赵政权。
石虎死后，诸子争夺皇位，骨肉相残。其养孙汉人冉闵乘机控制军国大政，于永兴元年（350）自立为帝，改国号为魏，史称冉魏。冉闵利用汉族人对石虎残暴统治的仇恨心理，大肆诛杀羯人，“无贵贱男女少长皆斩之，死者二十余万”。冉闵的野蛮屠杀进一步激化了民族矛盾，羯族和其他胡族人民不断掀起反抗斗争。永兴三年（352）冉闵被前燕攻杀，冉魏灭亡。
十六国前期，与前、后赵并存的割据政权还有西北的前凉、巴蜀的成汉和代国。前凉是汉族人张轨所建。张轨在西晋永宁元年（301）被任命为凉州刺史，出镇姑臧（今甘肃武威）。当时的凉州正处于政局动乱之中，张轨虽以地方长吏的身份尊晋，但事实上“官非王命，位由私议”，逐渐变为一个独立政权。
张轨在凉州大力招抚流民，发展生产，兴办学校，倡导儒学，使前凉控制的河西走廊一带的经济、文化得到很大发展，一度成为中原人躲避战乱的栖身之地。张骏在位时期，勤于国政，任用贤才，被誉为“积贤君”。东晋孝武帝太元元年（376），前凉被前秦攻灭。
成汉是西晋末年巴蜀流民起义的首领李特之子李雄建立的政权，都成都，国号大成。后来，李雄族弟李寿改国号为汉，史称成汉。李雄大力发展生产，减轻赋役，规定丁男每年纳谷3斛，丁女减半。每户调绢不过数丈，绵不过数两，从而出现了“事少役稀，民多富实”的兴旺景象。嘉宁二年（347），东晋桓温率兵入蜀，攻陷成都，李势出降，成汉灭亡。
继后赵出现于北方的是前燕和前秦。前燕是鲜卑慕容氏所建。曹魏初年，鲜卑慕容氏入居辽东地区，加强了与中原汉族政权的经济、文化联系，到西晋时发展成为东北地区的一支势力强大的部族。晋惠帝元康四年（294），慕容廆率部众迁居于棘城（今辽宁义县），开始定居并从事农耕。慕容廆乘西晋统治瓦解之机自称大单于，擢用大批汉族士大夫参与政事，又设立侨郡安置流民，社会经济得到发展，进一步奠定了慕容氏立国的基础。
慕容廆子慕容皝继任慕容氏的首领之后，在东晋成帝咸康三年（337）称燕王，迁都龙城（今辽宁朝阳），史称前燕。慕容皝大力开疆拓土，掠获大量人口和财富。为促进农业生产的发展，慕容皝将都城内外苑圃所占良田分给贫民耕种，并赐予耕牛，依照曹魏旧制实行屯田。他还注意兴复文化教育，亲临学校授业，测试诸生，选拔成绩优异者充任侍从。
慕容儁继位后，在后赵内乱迭兴、政权瓦解之际，进兵中原，后来灭掉冉魏，迁都于蓟（今北京市西南），又再迁邺城，并于元玺元年（352）改称皇帝。这时黄河以南、淮水以北的广大地区，除了关中为前秦占有之外，完全被慕容氏所控制。前燕雄踞关东，在北方与前秦形成东西对峙的局面。
但是，前燕统治集团在进入中原之后，日益趋向腐朽。慕容暐在位时，怠于政事，沉湎酒色，王公贵族也竞相奢侈，致使"政以贿成，官非才举，群下切齿”，贫苦百姓“人怀嗟怨，遂致奔亡”。前燕政权迅速衰弱下去，于建熙十一年（370）被前秦灭掉。
前秦是氏族苻氏所建。荷氏世居略阳临渭（今甘肃秦安），为部落小帅。百晋末年战乱之际，氏族首领苻洪率领部众投归匈奴首领刘曜。前赵败亡后，苻洪又降于石勒。后赵石虎在位时，荷洪受命将关中地区的氏人和羌人迁往关东，苻氏遂留居于枋头（今河南浚县）。冉闵建魏后，苻洪聚集10万余人于祊头自立，并在东晋穆帝永和六年（350）称大单于、三秦王。后来，苻洪子苻健率领部众西入关中，改称皇帝，国号秦，都长安，史称前秦。
苻健废除了后赵政权后期的苛政，采取一些积极措施，发展生产，安定民生。他还倡导节俭，减轻赋役，任用贤才，崇尚儒学，使前秦日趋强盛。苻健子苷生施政暴虐，苻坚杀苻生而夺位。前秦在苻坚治理下，重用汉族人王猛，锐意实行“变夷从夏”的改革。
针对前秦初期法制不明、纲纪不立的状况，王猛力行"明法峻刑，澄察善恶，禁勒强豪"，在数旬之中除掉贵戚豪强20余人，文武百官和豪强大族不再敢于违背朝廷法令。苻坚不由得慨叹道：“吾今始知天下之有法也，天子之为尊也"。
苻坚还重视选贤任能，多次下诏求才，对于确有才能的人加以重用。他定期遣使巡行各地，考察治绩，惩贪奖廉。前秦因此而“号称多士”，并且“内外之官，率皆称职”。
在经济上，苻坚在相当一段时间里，偃甲息兵，与民休息，倡导节俭，严禁奢侈，注意奖励农桑，招抚流民，开放山泽之利，允许百姓樵采渔猎。苻坚还针对关中地区少雨易旱的气候特点，兴修水利工程，以灌溉冈卤之田。
在民族关系上，苻坚注意缓和胡汉之间的对立与矛盾，废止了前、后赵实行过的胡汉分治，强调“黎元应抚，夷狄应和”。对于汉族地主采取“复魏晋士籍"，维护士族门阀的特权，并擢用其子弟为官。对其他胡族上层分子也予以优遇，如灭掉前燕之后，对慕容氏宗室贵戚一律加以任用，亡国之君慕容旷父子兄弟“布列朝廷，贵盛莫二”。
在思想文化上，广立学校，提倡儒学。苻坚礼聘儒学名士讲授经学，令公卿子弟及宫中后妃、宿卫将士入学受业。他每月亲临太学视察，并考试诸生经义，对成绩优异者授以官职，而官吏若不通经学则罢遣为民。
上述各项政策措施的推行，使关中地区经济、文化出现复兴景象。史载：“关陇清晏，百姓丰乐，自长安至于诸州，皆夹路树槐柳，二十里一亭，四十里一驿，旅行者取给于途，工商贸贩于道。”前秦成为十六国中最强盛的政权。
建元六年（370），苻坚命王猛率兵灭掉前燕。接着，苻坚遣将攻取东晋的梁、益二州。建元十二年（382），苻坚命吕光进驻西域。至此，前秦统一了北方。其疆域东濒沧海，西至龟兹，南抵汉水，北达沙漠，与江南的东晋相对峙。
但为时不久，前秦在与东晋进行的淝水之战中遭到惨败，使它在北方的统治迅速土崩瓦解。后来，苻坚被羌族姚苌俘杀，其子苻丕在晋阳（今山西太原）称帝。苻丕死后，苻登和苻崇先后继位。延初元年（394），苻崇为西秦乞伏乾归败杀，前秦亡。
