Trong thời kỳ Ngụy, Tấn, Nam-Bắc Triều, Con đường Tơ lụa không ngừng phát triển, bao gồm Con đường Tơ lụa phía Tây Bắc (còn gọi là Con đường Tơ lụa Ốc đảo hoặc Con đường Tơ lụa Sa mạc), Con đường Tơ lụa phía Tây Nam và Con đường Tơ lụa trên biển. Nó được đặc trưng bởi giai đoạn chuyển tiếp từ thời nhà Hán sang nhà Tùy và Đường, sự phát triển hơn nữa của Con đường Tơ lụa trên biển, và sự trao đổi thường xuyên giữa các triều đại phía bắc và phía nam với các khu vực phía Tây [27].
Năm Thái An thứ nhất (455) thời Văn Thành Đế của Bắc Ngụy, sau một thời gian dài gián đoạn liên lạc trực tiếp, Ba Tư đã thiết lập liên lạc trực tiếp với triều đại Bắc Ngụy, triều đại đã thống nhất miền bắc Trung Quốc. Từ thời điểm này cho đến năm Chính Quang thứ ba (522), sách Ngụy thư ghi lại mười phái đoàn Ba Tư, năm phái đoàn đầu tiên được cho là đến Bình Thành (nay là Đại Đồng, Sơn Tây), kinh đô của Bắc Ngụy, và năm phái đoàn cuối cùng đến Lạc Dương sau khi kinh đô được dời vào năm 493, mang theo nghề thủ công thủy tinh đến Trung Quốc. [28]
Năm Thần Quy thứ nhất (518), Tống Vân và Tỳ-kheo Huệ Sinh lên đường từ Lạc Dương trong một nhiệm vụ đến các khu vực phía Tây dọc theo Con đường Tơ lụa để thờ kinh Phật. Năm Chính Quang thứ ba (522), Tống Vân và Huệ Sinh trở về Lạc Dương từ Ấn Độ và mang về 170 bộ kinh Đại thừa, làm phong phú thêm văn hóa Phật giáo của Trung Quốc.
Các sứ thần Ba Tư cũng theo Con đường Tơ lụa đi sâu hơn vào các triều đại phía nam. Năm Đại Đồng thứ hai (530), Ba Tư cử sứ giả dâng xá lợi răng. Tháng 8 năm thứ năm (533), ông phái sứ giả và dâng cống phẩm. Tháng 4 năm Đại Đồng thứ nhất (535), một cống phẩm khác đã được dâng lên. Con đường của Ba Tư dẫn đến các triều đại phía Nam, đi từ các khu vực phía Tây đến Ích Châu (Tứ Xuyên), sau đó xuôi theo sông Dương Tử đến Kiến Khang (Nam Kinh ngày nay).