公元581年，北周隋国公杨坚逼北周静帝退位，登上皇位，取国号隋。文帝实行州县制，炀帝实行郡县制。延州设延安郡、朔方郡。延安郡领县肤施、丰林、魏平、金明、临真、延川、广安、因城、义川、汾川。
隋朝结束国家三百多年的分裂。隋朝在陕北补修长城，开道路，新建肤施、直罗、旧县等城，人口明显增加。隋炀帝几次巡视陕北，促进延安境的发展。隋朝短暂，功业甚伟。也因徭役过重，激化矛盾，引发战乱，导致灭亡。
隋文帝开皇二年 582年
十二月 突厥兵入上郡、安化、延安，六畜咸尽。嘉庆《延安府志·大事表二》
同年 广安县（今延长县境内）治所迁移至谭信原。乾隆《延长县志》
隋文帝开皇三年 公元583年
文帝杨坚在地方实行州县制，以州统县。设延州，领肤施、沃野、魏平、延川、吉安、广安、临镇、真川、广洛、因城诸县，户五万三千九百三十九；设丹州，领汾川、丹阳、门山、太平诸县；设敷州，领内部、三川、五交、洛川、鄜城诸县，户五万三千四百八十九。《隋书卷二十九·志第二十四·地理上》
同年 司农少卿崔仲方奉令筑直罗城，又尝开渠溉田，人皆德之。唐《元和郡县图志·卷第三·关内道三》
隋文帝开皇五年 585年
上命司农少卿崔仲方，发三万丁于朔方、灵武筑长城，西距黄河，东距绥州，绵延七百里。《资治通鉴·卷一百七十六·陈纪十》
同年 延安郡金明置冶官，掌管当地铜铁冶铸。《隋书·地理志》
隋文帝开皇十四年 594年
鄜州司马袁充，在鄜州制造出测日影以定时辰之仪器——晷影漏刻，并上告文帝。《隋书·天文上》
隋文帝开皇十六年 596年
正月 文帝诏设丹、延、绥等州社仓，并与当县安置。
二月 又诏社仓，准上中下三等税，上户不过一石，中户不过七斗，下户不过四斗。困乏者，开仓赈给。《隋书·卷二十四·食货》
隋文帝仁寿元年 601年
为避太子杨广名讳，改广洛县为金明县（注：今安塞县境内），属延州辖；广安县更名为延安县（注：今延长县）。《隋书·地理志》
隋文帝仁寿四年 604年
隋朝廷以崔仲方衰老，出任上郡（注：今富县）太守。《隋书·卷六十·列传第二十五·崔仲方传》
隋炀帝大业元年 605年
义乡县并入延安县（今延长县）；撤销门山、云岩入汾川县。改归德县为洛源县。《延长县志》《宜川县志》《吴起县志》
隋炀帝大业三年 607年
炀帝改地方州县制为郡县制。设延安郡，领肤施、丰林、魏平、金明、临真、延川、延安（注：今延长）、因城、义川、汾川、咸宁县，户五万三千九百三十九；设上郡（注：今富县），辖洛交、洛川、鄜城、三川、内部县及直罗城，户五万三千四百八十九。《隋书·卷二十九·志第二十四·地理上》
隋炀帝大业十年 614年
五月 延安人刘迦伦举兵起事，号称十万，自称“皇王”，建元“大世”，帝以左骁卫大将军屈突通为关内讨捕大使击，斩之。《资治通鉴·卷一百八十二·隋纪六》
隋炀帝大业十三年 617年
三月
朔方郡鹰扬郎将梁师都罢职后联合突厥叛隋，称帝，挥师南下至肤施、甘泉交界地，占延安郡以北地区，建国，号“梁”，改元“永隆”，并接受突厥封号，称“大度伽可汗”。《新唐书·卷八十七·列传第十二·梁师都》
八月 延安、雕阴、上郡隋军降于李渊。嘉庆《延安府志·大事表二》
李渊撤销金明县，并入肤施县（今宝塔区）。梁师都撤洛源县。嘉庆《延安府志·大事表二》