唐玄宗李隆基在位之時，他將均田製瓦解，建立於其基礎之上的府兵製也隨之瓦解，朝廷開始實行募兵製，募兵製的惡性發展又造成了藩鎮割據。
唐玄宗為防止周邊各族的進犯，大量擴充防戍軍鎮，設立節度使，賦予其統領軍事、財政支配及監察轄內州縣的權力，當時共設九個節度使和一個經略使。其中尤其是北方諸道權力的集中更為顯著，經常令一個官員兼任兩三鎮的節度使。
公元756年，平盧、範陽、河東三鎮節度使安祿山和部將史思明率領十五萬軍隊發動叛亂，史稱“安史之亂”。安史之亂爆發後，為了抵禦叛軍進攻，軍鎮製度擴展到了內地，最重要的州設立節度使，指揮幾個州的軍事，較次要的州設立防禦使或團練使，以扼守軍事要地。於是，在今陝西、山西、河南、安徽、山東、江蘇、湖北等地出現了不少節度使、防禦使、團練使等大小軍鎮。後來，這些軍鎮又擴展到全國。
這些本是軍事官職，但節度使又常兼觀察處置使（由前期的采訪使改名）之名，觀察處置使也兼都防禦使或都團練使之號，都為地方上的軍政長官。大則節度，小則觀察，這種官員結構構成唐代後期所謂的藩鎮，亦稱方鎮。
方鎮並非都是割據者，在今陝西、四川以及江淮以南的方鎮絕大多數服從朝廷指揮，貢賦輸納中央，職官任免出於朝命。但是今河北地區則一直存在著名義上仍是受唐朝管轄的地方區域，而實際割據一方，不受朝命，不輸貢賦的河北三鎮。今山東、河南、湖北、山西也曾在很長一段時期內存在類似河北三鎮的藩鎮。後代史家把這種局麵統稱為“藩鎮割據”。
從唐僖宗乾符二年至唐朝滅亡，藩鎮之間開始相互兼並。這時全國逐漸出現了許多割據勢力，有的勢力的首領原是唐朝的節度使，有的則是自己形成一個武裝集團之後，被唐朝授予節度使。這樣，割據的藩鎮空前增多。天佑四年（907年），名義上的中央朝廷也被藩鎮之一朱溫奪去了，演變為五代十國，成為唐代藩鎮割據的延續。直到北宋統一，這一局麵才結束。