後涼、南涼、西涼、北涼各政權都有過一定規模的人口遷移，但都限於河西內部，沒有超出河湟地區的範圍；西秦、赫連夏政權進行的強製性或掠奪性遷移一般也限於關中和秦隴地區；這其實隻是西北地區內部的遷移。這一階段北方戰事紛然，政權更迭繁亂，其他地區的人口也有間斷的遷入，但數量有限，且又乏具體的記載，此時漢族的發展主要表現在西北少數民族族群的漢化上。
（一）大月氏人的內遷和漢化
2世紀中葉，貴霜帝國戰亂不絕，大批大月氏人（又稱大月支）東遷西域諸國，一部分遷至敦煌，就此定居。如晉高僧竺法護，“其先月支人，本姓支氏，世居敦煌郡”。竺法護於晉武帝（265～290年）時“還歸中夏，自敦煌至長安”。大月氏人內遷後多以支氏為姓，此一支氏既世居敦煌，其遷入時間應在西晉前數代，正是2世紀後期避亂移民的一支。另一部分月氏人繼續東遷，至少有數百人到達洛陽。《出三藏記集·支謙傳》：“支謙字恭明，大月支人也。祖父法度，以漢靈帝世率國人數百歸化，拜率善中郎將。”東漢末在洛陽等地傳道譯經的月氏人，見於《高僧傳》的還有：支樓迦讖、支曜等。董卓的西涼胡兵中有人名支胡赤兒，西晉末年石勒起兵的十八騎中有支雄，據《資治通鑒》卷八七《晉紀九》永嘉三年（309年）注引後趙《支雄傳》：“其先，月支胡人也。”依時上推，這一支氏也是在西晉前就遷入中原的。
（二）粟特人的內遷和漢化
粟特，中亞古國，在中亞七河流域。《後漢書·西域傳》稱為栗弋國、康居國，漢以後往往將粟特人稱為康居或康國人。粟特人以善於經商著稱，漢王朝為了維持“重致遠人”的聲望。一直保持對康居使者（商人）的接待。康居商人走西域南道入敦煌、酒泉等郡到達關中。當時沿途接待深感沉重，可見康居商人數量之多。後來一部分康居人定居於河西走廊。如《梁書》卷一八《康絢傳》：“其先出自康居。初，漢置都護，盡臣西域，康居亦遣侍子待詔於河西，因留為黔首，其後即以康為姓。晉時隴右亂，康氏遷於藍田。絢曾祖因為苻堅太子詹事，生穆……宋永初（420～422年）中，穆舉鄉族三千餘家，入襄陽之峴南。”康氏經過多次戰亂和遷徙還能有鄉族3000餘家，從這一點觀之，定居在河西的康居人數量是相當可觀的。由於粟特人足跡甚廣，不少人在天竺（印度）接受佛教，成為高僧，東漢時隨粟特商胡來中國，或從他處輾轉來中原。《高僧傳》有：康巨、康孟祥、釋曇諦、康僧會等。可見康居高僧在漢，魏時都曾長期居留中原，從事譯經傳道。
（三）羌的內遷與漢化
元帝永光二年（公元前42年）秋，隴西鄉姐羌旁種反。馮奉世率軍鎮壓，餘眾逃往塞外。鄉姐羌住地在大夏河與洮河之間，這一帶西漢一直未設郡縣，世居其地的鄉姐羌經此兵亂，兩萬多羌人遷往境外。建武十一年（35年）夏，先零羌等被馬援擊敗。被安置在天水、隴西、扶風三郡。永平元年（58年），竇固在西漢水擊敗羌人首領滇吾，餘眾7000投降，被安置在三輔（京兆尹、左馮翊、右扶風）。永元十三年（101年），迷唐羌被擊敗，降人6000餘口，分別遷至漢陽（原天水郡）、安定、隴西境內。當時，散居在涼州的羌人很多，永元十六年（104年）漢朝出征匈奴時，在敦煌、酒泉、張掖、武威、隴西、天水、北地、西河都征發了“羌胡”。永初元年（107年）都尉王弘征西域，在金城、隴西、漢陽三郡征發“數百千騎”。永初元年冬，羌人全麵反抗，漢軍大敗。二年，羌人向東攻至趙、魏，向南攻入漢中。五年，羌人攻至河東和河內。在此情況下，漢朝隻得全麵撤退。由於漢人已撤至關中，羌人內遷的規模更大了。永和元年（136年），羌人又起反抗，規模增大，攻至關中，至永嘉元年（145年）才平息下去。經過如此兩階段的“羌亂”，遷至內地的羌人越來越多，如漢安元年（142年）趙衝招降罕種羌有5000餘戶；降於涼州刺史的有3萬餘戶；永嘉元年左馮翊梁並招降有5萬餘戶，僅這幾次合計就有8萬多戶，約40萬人。以後羌人的反抗從未停止，到東漢末年，西北各地幾乎都已聚集了大量羌人。在東漢末年戰亂中，關中平原的人口大量死亡或外遷，由於羌人聚居在渭北高原或盆地邊緣，損失遠比漢人為小。所以在曹操統一北方時，羌人在關中和西北人口比例大大上升，已成人數僅次於漢族的第二大族群。