蒙古赤峰南部和东北各地。在这条路上，先后在银川、呼和浩特、大同发现东罗马帝国的金币；在宁夏固原、内蒙古呼和浩特、山西大同还出土有产自西亚的金银器，等等。这些出土文物，证明沿阴山河套东行的草原丝路的南线曾相当繁荣，草原丝绸之路与传统意义上的丝绸之路，已经紧密联系为一体。
唐代，中西方文化交流进入全盛时期，唐太宗被草原各部尊为“天可汗”，各草原民族的君长来长安朝拜，多走阴山河套一线的“参天可汗道”，中原与草原丝路的联系畅通无阻。之后，唐王朝在北部疆域建五大都护府，直接控制中亚至辽东半岛的通道。其中，在今内蒙古呼和浩特土默川上建的单于大都护府（故址在今内蒙古和林格尔县土城子古城）的政治地位最高。该城为突厥人阿思德为唐高宗的儿子李旦筹建，李旦后来做了皇帝（唐睿宗），单于大都护府也成为通往草原丝路的商贸中心。土默川平原三面环山，一面向着黄河，有通衢大道与中原相连，在北方草原长城地带是一片形胜之地。考古工作者在土默川平原上，多次发现东罗马金币和波斯萨珊王朝银币；在土默特左旗水磨沟，出土了弯月形金冠饰片及东罗马商人的墓葬；在阴山山脉中，还发现有突厥人的石人墓，这些都是唐代北方草原地区东西方文化交流的见证。
在内蒙古东部赤峰市敖汉旗，1976年曾连续出土了两批典型的波斯银器，有波斯银执壶和猞猁纹银盘等。银执壶顶端有一个鎏金胡人头像，高鼻深目，八字胡须，短发后梳，是典型的胡人形象；猞猁纹银盘则不见于中国传统工艺，也是中西交流中的输入品。因此，我国著名考古学家夏鼐先生认为：这些银器都是公元7世纪波斯萨珊王朝在东伊朗高原制作的工艺品。唐朝时期，诸多文化传入草原，对当时及后世的草原文化产生了深远的影响。例如，在草原地区发现的聂斯托里派（又称景教，为基督教的一支）墓石，即是唐武宗灭佛后，在长安的景教徒与众多的回鹘人一起，从长安逃至草原时传播来的。从唐代直至辽、金、元时期，北方草原的汪古部、乃蛮部、克烈部等，都是信仰景教的部族。
由契丹族所创建的辽王朝（907～1125年），其活动中心在内蒙古赤峰地区。辽太祖耶律阿保机（872～926年）非常重视同西域地区的联系，先后两次率军从东部草原西征，将辽朝西部的疆界扩展到河西走廊，并且征服了分布在丝绸之路咽喉地带的诸回鹘政权，使通往辽朝上京城（故址在今赤峰市巴林左旗林东镇）的两条丝绸古道得以畅通。辽代草原丝绸之路的北线，是由葱岭经塔克拉玛干沙漠南缘进入河西走廊和蒙古草原的路线。据阿拉伯人卫马西记录出使辽上京道程，他从中亚撒马尔罕出发，翻越葱岭，进入疏勒（喀什）、叶尔羌（莎车）、于阗（和田）、克里雅（且末）至沙州（敦煌），然后进入蒙古高原南麓可敦城界（蒙古国土拉河西岸巴音诺尔附近），经乌独健山（肯特山支脉）南下，经庆州（巴林右旗）到达辽上京。辽上京汉城中设有“回鹘营”，专门接待远道而来的回鹘商人。五代人胡峤所著《陷虏记》一书，还记有辽上京城外有西瓜摊贩。据瓜贩所言，西瓜是辽太祖西征回鹘时，从西域引入辽朝种植的。1995年，考古工作者在赤峰敖汉旗羊山辽墓，发现绘有西瓜等水果的壁画。我国《农业考古》1996年第1期刊登了这幅壁画摹本，称之为“中国已知时代最早的西瓜图画”。辽朝草原丝绸之路的南线，仍与唐代略同，自漠北南下经过阴山至丰州（今呼和浩特），东行至辽西京（大同），再东行至归化州（河北宣化），又分为两路：一路正东行翻越七老图山至辽中京（今赤峰市宁城县）；另一路东南行至辽南京（今北京市）。草原丝绸之路基本把辽朝的各个城市连接起来，形成了交通干线上的全方位开放格局，进一步促进了草原地区经济文化的繁荣。西域诸国的商人和使团，每3年来辽上京一次，使团的人数都在400人以上，带来大批西方珍奇物品进献。辽朝每次回赠物品的金额不少于40万贯。通过交流，西方的马球、金银器、玻璃器以及驯狮、驯象、乐舞、猎豹、瓜果、蔬菜等，均出现在今内蒙古东部草原地区，并在内蒙古东部区的辽代墓葬、壁画以及佛塔雕刻上有所体现。作为交流，契丹的商人也携带着草原和中原地区的商品，沿草原丝路万里跋涉到西域和中亚、西亚各国贸易。阿拉伯诗人尤素甫在他成书于公元1069年的长诗《福乐智慧》中写道：“大地铺上绿毯，契丹商队运来中国的商品。”当时，北宋王朝无暇经略西域，与西方贸易主要走海上丝绸之路，北宋和阿拉伯商船以广州为起点，将中国的瓷器、丝绸运往西方。契丹则在陆路，通过草原丝路与阿拉伯国家贸易，进行各种交流。因此，阿拉伯人自公元10世纪起，称中国为“契丹”（Kata）。即便是辽朝灭亡以后，阿拉伯语仍然用契丹表示中国。13世纪，蒙古汗国西征中亚、西亚等地，将中国的火药和管形火器的制造和使用方法传入阿拉伯国家。成书于13世纪晚期的阿拉伯兵书《马术和军械》，仍将火药称为“契丹花”，将管状火器称为“契丹火枪”、“契丹火箭”，足见契丹在阿拉伯国家心目中影响之深远。
公元1120年，金兵攻占辽上京，辽朝覆亡。公元1124年，契丹贵族耶律大石率残部，沿丝绸之路从阴山土默川地区向西越葱岭到达中亚，建立西辽王朝，该王朝在中亚地区统治近百年时间，是中亚历史上一个重要朝代。当时，欧洲地中海沿岸讲拉丁语的基督教国家把西辽（契丹）当成中国，契丹也就成为拉丁语“中国”的称呼（Kathay）。西辽立国中亚后，与占据东欧的东斯拉夫人建立的基辅罗斯公国建立密切关系，中国内地的丝绸通过契丹转卖基辅罗斯。居住在东欧南部的契丹人，还陆续迁到基辅罗斯居住，并且充当西辽与基辅罗斯贸易的中间商，所以，当时基辅罗斯公国并不知晓统治中国的南宋和金王朝，误将西辽当成中国，故而将中国称为契丹，以致于俄语至今仍称中国为契丹（Kитáй）。辽朝在与西方交往的同时，与北宋王朝也保持密切联系，通使和贸易十分活跃。北宋著名的人物，如沈括、欧阳修、苏辙、包拯等，都曾出使辽国。辽中京专有汉人养蚕织绸，作为送给宋朝的礼品。
蒙元时期，中西文化交流空前活跃，成吉思汗及其子孙的骑兵，沿着草原丝路横扫欧亚大陆，建立起窝阔台、察合台、钦察、伊儿四大汗国和元朝，把欧亚大陆连成一体。蒙元时期，不仅把草原丝绸之路的南道和北道联系起来，也把河西走廊的丝绸之路，以及四川、云贵通向南亚的道路，还有中国东南沿海与波斯湾、地中海及非洲东海岸的海洋丝绸之路联系起来，东西方经济文化交流进入了最为繁荣发展的阶段。
这一时期，仅在欧亚大陆北方，就形成了4条大道：1、从蒙古通往中亚、西亚和欧洲的道路，包括天山以北路线，准噶尔盆地以北沿线，越阿来岭，经新疆北端也儿的石河的路线。2、南西伯利亚各部间的东西交通路线。3、从河西走廊通往中亚、西亚和欧洲的路线。4、从中原内地通往中亚的道路，包括从大都（今北京）通往蒙古和林的驿道，从大都至上都（今内蒙古正蓝旗的驿道）和上都至辽阳行省的驿道。自此，蒙元时期草原丝绸之路创造了最为繁荣的景象。元朝著名的大都和上都两京，成为各国商队汇聚之地。大都“外国巨价异物，百物之输入此城者，世界诸城无能与比”（《马可·波罗游记》）。上都城“煌煌千舍区，奇货耀日出。方言互欺诋，粉质变初质。开张益茗酩，谈笑合胶漆”（元·袁桷：《开市十咏》，《清容居士集》卷16）。公元1271年，意大利旅行家马可·波罗及其父亲、叔父，从威尼斯出发，进入中亚后，转经丝绸之路的南道进入河西走廊，考察了联系河西走廊与草原丝路驿道上的名城亦集乃路（今内蒙古额济纳旗黑城遗址），又折回，转经河套进入天德（今呼和浩特），踏上草原丝绸之路的南道，于1275年到上都觐见忽必烈皇帝。马可·波罗甚得忽必烈器重，曾奉命沿西南丝路赴云南及南洋一带巡视。马可·波罗在中国居住17年后，于1291年奉命护送阔阔真公主，从泉州乘船抵波斯湾，与伊儿汗国君主完婚。1295年，马可·波罗返回威尼斯。《马可·波罗游记》一书，详细记载了上述陆地与海上丝路的情况，尤对草原丝路记载精确，是令人信服的亲历记。内蒙古考古工作者在元上都遗址发掘的大量汉白玉建筑构件，以及在呼和浩特和阴山以北敖伦苏木元代古城发现的景教碑，证实了马可·波罗对元上都的描述和对阴山南北景教流行情况的记载都是真实的。关于蒙元时期东西方及南北文化交流的文物，在内蒙古还有许多发现。例如：在额济纳旗黑城南墙外侧，保存有元代清真寺遗址；在呼和浩特东郊白塔村，发现钧窑大香炉和一批越州窑名贵瓷器；在乌兰察布明水元墓中，出土有纳失石辫线锦袍及绣有狮身人面像的刺绣图案；在赤峰地区发现元代伊斯兰教墓石和景教徒瓷质墓碑；在包头燕家梁、赤峰翁牛特旗等地发现的元青花瓷器，其青花颜料为西方产品；在赤峰出土有元代驿站印信“富裕站印”铜印；在乌盟四子王旗发现元代驿站遗址和巨型敖包等等。草原丝绸之路在元代确已达到极盛阶段。
历史进入14世纪下半期，明朝代元而立，与北方草原的战争不断，明朝修筑万里长城，设置边关重镇，一时隔断了草原与中原的联系。清朝时期，草原丝路也没有恢复到昔日的规模。但是，明清两朝中西交流以及草原与内地的交往一直没有中断。明朝时，一批欧洲传教士来华，徐光启译有《几何原理》，蒙古草原诸部与明朝由战转和，互通关�