十六國是西晉滅亡後，在北方和四川盆地出現的一系列割據政權，統稱為「十六國」。十六國是中國歷史上最大的分裂時期，其民族矛盾和階級矛盾糾纏一起，使得北方遭遇了繼東漢末年以來最大的災難。十六國雖然混亂，但是也是中國歷史上重要的一個時期，經過了十六國和後來的南北朝，進入北方的少數民族基本融入了漢族。
第一幅圖地圖是西晉統一之後的地圖。西晉的版圖是對曹魏、孫吳、蜀漢三國的統一，和東漢的版圖差不多。但是西晉並未完全控制西域，只是控制了西域的東部地區，設置了西域長史府，這是需要注意的。從東漢到西晉時期，周邊的羌族、氐族、羯族、匈奴、烏桓、鮮卑等民族不斷內遷，開始改變北方的民族分布格局。
西晉後期，統治十分昏庸，又爆發了「八王之亂」，可以說西晉後期就是中國古代最黑暗的時代。「八王之亂」破壞了北方生產力，導致北方流民四起。於是，北方的各民族爆發了起義，如關中流民在氐族李氏的帶領下進入了巴蜀，建立了成漢（304——349）；匈奴劉淵在山西一帶起兵，建立了前趙（304年～329年）；另外還有張氏割據河西走廊，後來建立了前涼（318年～376年）；山東半島的王彌、曹嶷割據；羯族石勒割據河北，後來建立後趙（319年～351年）。在長城一線，鮮卑族乘機南下，東部的慕容鮮卑、段氏鮮卑進入遼東和遼西，西部的拓跋鮮卑進入河內，建立了代國（315年～376年）。316年，匈奴劉聰和石勒、王彌等消滅了西晉王朝，北方正式進入十六國時期。
西晉滅亡後，北方這些割據勢力就開始陷入混戰。其中羯族石勒建立的後趙迅速崛起了，先後吞併了王彌、曹嶷之地，擊敗了段氏鮮卑，佔據了關東地區。330年，石勒滅「漢趙」，基本統一了中原，於是稱帝。石勒是十六國之中比較有作為的皇帝，他仿照魏晉制度建立體系，推行「胡漢分治」，緩和民族矛盾；建立學校，推行儒家治國。在石勒的治理下，北方經濟暫時恢復了起來。但是石虎繼位後，開始了殘暴統治，於是大量的流民再次南渡江南，或者向西投靠張氏前涼，要麼北投靠鮮卑慕容氏。
在南方，成漢在巴蜀減免稅收，大興教育，使得巴蜀得以安寧，史稱「簡刑約法，寬和政役。……事少役稀，百姓富貴，閭門不閉，無相侵盜。」於是成漢也開始興盛起來，就連南中地區也投靠成漢，至此成漢統一了西南地區。
西晉滅亡後，大量的漢族南遷，在江南建立了東晉王朝。
石虎的殘暴統治引起了境內的大起義，後趙很快陷入了戰亂。349年，石虎去世，王室內亂。乞活軍領袖李農支持石虎的養孫冉閔（石閔）繼位，冉閔繼位後下達「殺胡令」，殺了20萬的羯族，得到了漢族士族的支持。351年，冉閔改國號為魏，史稱冉魏。冉魏又推行「遷胡令」，導致北方再次大亂。
就在這時候，東北的慕容鮮卑強大起來，開始進入中原。352年，慕容儁滅冉魏，稱帝，正式建立了燕國，史稱「前燕」。慕容氏的統治總體比較穩定，他們勸課農桑，鼓勵生產，推行儒教，使得境內經濟有所恢復。到前燕末年，境內的戶籍人口有了990多萬。
冉魏下達「遷胡令」，於是氐族在苻洪的帶領下回到關中，後來建立了後秦。在遷徙過程中，大量的少數民族和漢族流民歸附了苻氏。
這時候，東晉的統治穩定下來，其大將桓溫在347年進兵巴蜀，消滅了成漢政權，統一了南方。接著，桓溫北伐，攻佔了大片黃河之南的土地，並一度進入了關中。但是最終被前秦擊敗。
前秦的苻堅繼位後，任用重用王猛等名臣，勵精圖治，開鑿涇水渠，減免賦稅，大興儒學，開創了十六國唯一治世。 此後，符堅對外用兵，在370年滅前燕；373年又取得了漢中、巴蜀；376年滅前涼張氏；382年，命令將軍呂光駐紮西域，於是整個北方就統一了。可惜的是，苻堅匆匆發動了對東晉的淝水之戰，導致北方再次陷入分裂。
前秦帝國瓦解後，北方的各大民族紛紛復國，慕容氏建立了後燕（384年～407年）和西燕（384年～394年），394年，慕容垂滅西燕，基本佔據了河東。前秦大將軍呂光乘機割據涼州，建立了後涼（386~403）；羌族姚氏奪取了前秦政權，割據關中，史稱「後秦」（384年～417年）。而鮮卑族的乞伏氏割據隴西，建立了西秦(385年—431年)。鮮卑拓跋珪也重建代國，並在386年改名魏國，史稱北魏。後來北魏不斷強大。東晉在前秦滅亡後，乘機北伐，佔據了大片黃河之南的土地。
十六國後期，北魏逐漸強大，兼併了後燕的大部分地區，將燕國分為了南北兩部分，於是形成了北燕和南燕。後秦也強盛一時。匈奴和鮮卑族融合產生的鐵弗匈奴建立了大夏，史稱「胡夏」（407年—431年）。413年，胡夏消滅了西秦。在河西走廊，新出現了南涼（鮮卑拓跋氏，411年被西秦滅亡）、北涼（匈奴）、西涼（李氏）等政權，他們消滅了後涼政權。
十六國末年，北魏先後吞併了北燕、西涼、大夏等國，逐漸統一了北方。而南燕、後秦也被劉裕消滅，從此十六國就基本消失了。劉裕的勢力增長後，又取代了東晉王朝，建立了宋朝，於是中國的歷史進入了南北朝時代。