580年隋文帝杨坚统一中国，结束了长期战乱局面。隋朝虽定都大兴（今西安），但隋炀帝认为洛阳“水陆通，贡赋等”，“南服遐远，东夏殷大”，“关河悬远，兵不赴急”，以洛阳为中心，最便于控制全国。因此下令大规模营建洛阳，把各地富商大户迁来居住。为贮藏粮食，供应洛阳众多人口和庞大官僚机构、军队，在巩县置洛口仓，在洛阳北置兴洛仓。隋炀帝经常在洛阳居住并处理朝政，洛阳实际上成了全国政治、军事和漕运的中心。
此时，全国经济重心已逐渐转移到江淮地区，为了加强政治中心与经济中心的联系，隋炀帝下令开凿一条以洛阳为中心沟通南北的大运河。通济渠由洛阳通淮水；永济渠引沁水南达黄河，北通涿郡（今北京）。这条大运河全长2000多公里，联系5大水系，是世界上伟大的人工工程之一。后来几经开凿，成为贯通南北的运输大动脉，对于加强南北联系，促进全国经济文化的交流和发展，维护祖国统一起到了巨大作用。河南处于运河中心地段，沿黄河与运河的城市和地区得到很大发展。洛阳与大兴一样成为全国规模最大、最繁荣的都市，汴州（今开封）成为中国仅次于扬州的国际经贸中心。
隋朝的统一给中原局部地区带来了一定的繁荣，但是隋炀帝大兴土木，加重了人民负重，激化了阶级矛盾，统治集团内部矛盾也不断尖锐化。因此在长江流域、黄河流域的广大地区，有七八十支义军起而反抗。东郡韦城（今滑县东南）人翟让和长安人李密领导的瓦岗（今滑县境）义军是河南一带农民义军中声势最大的一支。617年瓦岗军攻占洛阳东北最大粮仓兴洛仓，开仓放粮济民，队伍迅速壮大到几十万人，攻占了河南的很多郡县，并与数十万隋军展开了争夺洛阳的大会战，屡挫隋军主力。在全国各地农民义军的沉重打击下，隋王朝在统治38年后土崩瓦解。
唐朝是中国封建政治、经济、文化高度发展繁荣的时期。唐初颁布的均田令和租庸调法以及贞观之治、开元之治，对中原地区的社会经济恢复和发展起到了积极作用。开元年间，河南人口达到796万多人，居全国第2位。中原地区的丝织业和陶瓷业一直处于全国先进水平，商丘绢为一等极品，安阳以青瓷着称，洛阳的白瓷为贡品，巩县的三彩瓷多出精品。洛阳是全国最大的商业城市，米价长期保持在每斗十五文到二十文上下，最贱时为十三文。唐代最著名的十大城市中河南有洛阳、汴州（今开封）、宋州（今商丘）3个。此外，西南部的南阳、东南部的淮阳也都是相当发达的城市。当时贯通南北的大运河仍然是连接长安、洛阳与江淮地区的大动脉，河南的几个大城市当其要冲，河南在全国的地位至关重要。
唐初，佛教盛行，求法拜佛风靡全国。一代名僧玄奘，姓陈名祎，通称三藏法师，俗称唐僧。洛阳缑氏（今偃师南）人。于贞观三年（629年）西出玉门，至天竺那烂陀市，受学于名僧戒贤。他历游天竺各地，讲经论难，远近皆尊服。贞观十九年（645年），他携经卷返回长安，译成75部1335卷。他还根据西行途中见闻，撰成《大唐西域记》一书，为后人研究印度、尼泊尔、孟加拉国、巴基斯坦等中亚地区历史保存了大量珍贵资料。玄奘西游促进了中国与中亚各国的文化交流，增进了彼此友谊。他的故事在民间流传很广，明朝吴承恩据此进行加工，着成神话小说《西游记》。
唐朝中期的政治家姚崇，陕州硖石（今三门峡市东）人，曾极力反对武则天滥用酷吏极刑的做法，太平公主干政时，他和宋璟愤而避居洛阳。唐玄宗即位，姚崇任兵部尚书同中书门下三品。他建议禁止宦官、贵戚干政，鼓励臣下进谏等10事。开元四年（716年）山东遭受严重蝗灾，百姓以为神虫天降，众多官员也认为是天灾而无良策。姚崇却力排众议，破除迷信，下令捕埋、火烧，控制了灾情的曼延。姚崇为政成绩卓着，为开创“开元盛世''做出了巨大贡献，成为一代杰出的政治家。
唐代中原地区的科学技术水平高于历代。魏州昌乐（今南乐）人张遂（僧一行）在天文学研究方面做出了重大贡献。他和梁令瓒共同创制的浑天铜仪、黄道游仪、复矩图是当时世界上最先进的天文仪器。他重新测定150余颗恒星的位置，多次测量距天体北极的度数；他发现恒星自行的现象比英国天文学家哈雷早1000年。他撰写了《魏书·天文志》，总结前人成果修定出当时世界上最先进的历法《大衍历》。他编出的太阳天顶距和8尺之杆的日影长度对照表是世界上最早的正切函数表。他和南宫说等人一起进行了世界上第一次子午线测量，得出北极
高差一度相应南北地面距离即子午线一度弧长351里80步的结论。他还撰写了《心机算术括》等数学著作。
唐代诗风极盛，河南出现了许多有影响的大家。杜甫（巩县人）的诗以社会现实与个人生活的密切结合，思想属性与艺术形式的完善统一，达到了唐代诗歌的最高成就，被称为“诗史”，他则被尊为“诗圣”。韩愈（孟县人）和柳宗元等人倡导古文运动，开辟了唐宋古文的发展道路，韩愈位居唐宋八大家之首。他的诗歌有独创成就，对宋诗的发展有重要影响。元稹（洛阳人）和白居易（晚年居洛阳龙门）共同倡导了以创作乐府诗为中心的诗歌革新运动，主张诗歌要有社会属性，要反映民生疾苦和社会现实弊端；要求诗歌的形式与属性统一，为属性服务，表达直切顺畅，并在创作中实践了上述理论主张。沈佺期（内黄人）、祖咏（洛阳人）、崔颢（开封人）、元结（洛阳人）、独孤及（洛阳人）、王建（许昌人）、刘禹锡（洛阳人）、姚合（陕县人）、李商隐（沁阳人）、李贺（宜阳人）等都留有不朽之作。
禹县人吴道子作为唐代画家的杰出代表，突破了魏晋初唐绚丽风格而开辟一代画风，苏轼将他与诗人杜甫、散文家韩愈、书法家颜真卿并列。后世尊其为“画圣”，民间工匠尊其为祖师。他的画对以后的绘画特别是人物画和白描画影响极大。郏县、禹州、鲁山等地花釉瓷是唐代的新创，在陶瓷装饰上具有重要意义。唐末，东都洛阳建春门内敬爱寺雕刻《律疏》，揭开了河南雕印出版的序幕。
隋唐时期始兴科举制度，封建教育制度在河南渐趋完备，多种形式的专修儒经以及律、箕、书、医、历诸学取得发展，开始建立科技专科学校。唐开元十二年（724年），洛阳设置丽正书院，次年更名集贤书院，开河南创办书院的先河。韩愈提出教师的职责是“传道、授业、解惑”。唐代，不少日本留学生和学问僧在洛阳学习。久居中国曾经从政的阿倍仲麻吕（汉名晁衡）和用汉字偏旁创造了片假名的吉备真备等人都在洛阳求过学。唐代著名医学家、药王孙思邈等都曾在河南行医采药，着书立说，孟铣的《食疗本草》是世界最早的中药专着。
唐朝后期的安史之乱和藩镇割据，对河南尤其是豫北地区的社会经济破坏十分严重。756年，安禄山叛唐在洛阳称帝，国号燕，发兵进攻长安，唐玄宗仓惶出逃。在唐军节节败退时，河南的地方官张巡、许远等在人民的支持下，坚守雍丘（今杞县）、宁陵、睢阳（今商丘南）一线，阻挡了叛军南下的道路，为唐军收复长安分散了叛军力量。762年唐代宗借回纥兵收复洛阳，基本平息安史之乱。安史之乱中，河南地区成为双方互相拉锯的主战场，造成惨重损失。
唐末，最高统治者穷奢极欲，大事征战，残酷剥削人民。加之关东一带又连遭水旱灾害，致使人民无以为生，被迫起义。874年，王仙芝领导几千人在长垣（今长垣）起义，称“天补平均大将军兼海内诸豪都统”。“天补平均”反映了农民的平均思想，这是和封建制度下政治、财富不平均直接对立的口号，在中国农民战争史上还是第一次。王仙芝起义军很快发展到几万人，并得到黄巢的响应。起义军先在中原地区活动，后转战江南。880年黄巢率义军渡长江越淮水，重返中原作战，很快占洛阳、破潼关、入长安，建立大齐政权。在遭到唐军反扑和叛徒围攻、兵源粮源几乎断绝的形势下，农民义军于883年退出长安，转入河南，克蔡州（汝南县）、围陈州（今淮阳），于次年转入山东，黄巢兵败自杀，起义军最终失败。但是，这次农民大起义，沉重地打击了封建门阀势力。…
