公元386年，鲜卑人拓跋珪重建代国，以盛乐为都，但直到北魏建立前的12年间，并没有再提到以平城为南都的资料。有人把重建代国的这12年认为是大同作为陪都的历史，可能是把之前的代国与重建的代国混淆，导致陪都时间统计错误。北魏首都公元398年6月，拓跋珪改国号为“魏”，即“北魏”，并于7月迁都平城。
北魏是南北朝时期的第一个王朝，至公元493年，孝文帝迁都洛阳，大同作为北魏首都的时间，为95年。北魏陪都（北都）北魏迁都洛阳后，平城被称为“北都、北京、代京、代都”，依然依靠北方六镇保留一定军事实力。孝文帝改革遭遇很多鲜卑权贵的反对，他们以洛阳夏天太热、祖上安葬在古都等各种理由，往返平城与京师洛阳的现象时有发生，回迁平城的声音也不绝于耳。
但孝文帝一心想要得到汉人的认可，去胡汉化的决心和回迁平城的矛盾，让北方六镇的军士备受歧视，他们不通汉话，不能入朝为官，官阶待遇还有所下降。而接受汉化的北魏高官，不但学习了汉人的文化，也学到了其中的糟粕，朝野腐败，剥削变本加厉，最终激化了矛盾，并导致北魏灭亡。
从公元493年迁都洛阳，到公元534年北魏覆灭，平城作为名义上陪都的时间，为41年。辽国陪都（西京）公元936年，石敬瑭为了得到契丹的支持，割让幽云十六州给契丹，并向小自己10岁的耶律德光称“父”，石敬瑭称帝，成为中国历史上第一个“儿皇帝”。
从此，云州归辽国管辖。辽兴宗重熙十三年（公元1044年），云州被升为西京大同府，成为辽国五京之一。辽保大二年（公元1122年），金国名将完颜宗翰攻占大同府，大同结束辽国西京历史。公元1125年，辽天祚帝耶律延禧为金兵所俘，辽灭亡。从公元1044年云州成为西京到1122年被金国攻占，大同作为辽国陪都西京的时间，为78年。
金国陪都（西京）金国攻占大同后，大同仍然为西京，改西京道为西京路。金哀宗完颜守绪正大三年(公元1226年），金西京最终被蒙古军队攻克，从金太宗完颜晟天会元年(公元1123年)开始，大同作为金国陪都西京的时间，为103年。元初陪都（西京）元初沿袭了辽金时期大同作为西京的建制，至1288年才由西京路改为大同路。
如果从忽必烈即可汗位，改国号为“大元”（公元1271年）开始算，大同作为元初西京的时间，为17年。