唐代宗时，刘晏改革盐法，改善了国家的财政，唐德宗任用杨炎为相，于建中元年（780年）开始实行两税法，一年分夏、秋两季依土地征税。唐德宗还力图平藩，但是引起朱滔、李希烈、朱泚叛乱，发生了持续5年的奉天之难战争。最后虽叛将败死，但是唐朝却与其余藩镇妥协，条件是取消王号，朝廷承认他们在当地的统治权，从此割据局面进一步深化
元和中兴
平定安史之乱的郭子仪
唐朝有吐蕃、回纥、南诏等外患，内有宦官掌权，禁军兵权甚至皇帝的拥立都由宦官决定，节度使对地方有独立于中央的管理权，成为唐朝的内忧外患。唐德宗死后，经过了唐顺宗的过渡阶段，然后由永贞内禅而受宦官支持的唐宪宗登基，其即位以后，经常阅读典籍实录，每读到贞观、开元等故事，他都仰慕不已。唐宪宗以祖上圣明之君为榜样，总结历史经验，注重发挥群臣的作用，敢于任用能臣贤臣为宰相，李纯在延英殿与宰相议事，都很晚才退朝。唐宪宗在位15年间，政绩较多，在政治上有所改革，勤勉政事，从而取得了元和削藩的巨大成果，并重振中央政府的威望，成就了唐朝的中兴气象，唐朝获得再次统一。
会昌中兴
唐宪宗末年，以牛僧孺和李德裕为首的大臣之间的朋党之争亦越演越烈，使宦官更加得势。牛、李两党相继执政，史称“牛李党争”。
李德裕
太和九年（835年），唐文宗与李训和郑注发动甘露之变，密谋诛杀宦官，但失败。而后，宦官团结一致；群臣唯有借藩镇兵力对抗宦官权力，埋下晚唐时期藩镇和宦官直接冲突的种子。
唐文宗死后，唐武宗在宦官仇士良的拥立下，经过派系斗争继位，改元会昌。唐武宗重用李党首领李德裕，削减仇士良的权力。唐武宗在执政期间，中书省的职能作用发挥较好，因而宦官的势力被相对削弱了。对于宦官也有诸多不满的唐武宗，没有像唐文宗那样，采取极端措施来进行解决。而是吸取唐文宗失败的教训，改用阳为尊崇，实则逐渐冷淡的手段。
会昌二年（842年）四月，宦官仇士良见武宗日益亲重李德裕，害怕宦官失去权势，便散布流言蜚语，称宰相与度支商定，要削减禁军衣粮和马草料等费用，欲以此激怒禁军闹事。李德裕闻讯后立即向唐武宗面奏此事。唐武宗愤慨，拿出了君主的作派，遣中使到神策左、右军去宜布御旨：“此事纯系谣传，一切都是朕的安排，无关宰相之事，尔等不得信口雌黄]”将士们被震慑住了。
中晚唐的藩镇割据
仇士良的阴谋被揭穿后，只好惶恐地向唐武宗谢罪。唐武宗没有乘势对他采取进一步的行动，而是将他提升为观军容使，以领神策左、右二军。名义上得到了升迁，实则却被剥夺了对禁军的控制权。仇士良明白唐武宗对他的态度，知道自己的处境不妙，以退为进，以身体有疾提出了辞职。唐武宗顺水推舟，同意了他的辞呈，将他改任为内侍监。内侍监没做多久，基于大势已去，无东山再起的希望，仇士良被迫致仕。唐武宗对外击溃回鹘乌介可汗及其部众，对内平定泽潞镇叛乱。在位时期藩镇降服。唐武宗一连串振兴朝廷的政绩，史称会昌中兴。唐武宗重视道教，禁止道教以外的佛教、景教等。故在佛教史上列为三武灭佛的其中一位称号武字的君主，史称会昌灭佛。
大中之治
唐武宗死后，宦官选择李忱继承皇位，想继续保持朝政。未即位前的唐宣宗表面上是容易被宦官利用的无能之人，即位以后励精图治，对内贬谪李德裕，结束牛李党争；抑制宦官势力过度膨胀；打击不法权贵外戚。在位期间宣宗勤俭治国，体恤百姓，减少赋税，注重选拔人才。一改唐武宗的封杀佛教政策，再次尊崇佛教。唐宣宗时期，张议潮领导沙州等地人民摆脱吐蕃贵族统治的首领，驱逐了河西地区的吐蕃守将，使瓜、沙等十一州又重新回归唐朝。咸通七年（866年）二月，张议潮表奏朝廷，已令回鹘首领仆固俊克复西州、北庭、轮台、清镇等城。同年十月，又令仆固俊与吐蕃大将尚恐热交战，大败吐蕃军。吐蕃余众逃奔秦州，途中遭尚延心袭击，再败，奏迁于岭南。吐蕃遂衰亡。河西肃清，使唐廷无西顾之忧，唐朝国势有所起色，百姓日渐富裕，使本已衰败的朝政呈现出“中兴”的小康局面。实际上，大中暂治并不稳定。唐宣宗晚年，国内已有乱象，他死后不久就爆发寇乱。
唐宣宗李忱
日落西山
唐宣宗之后，唐懿宗与唐僖宗是著名的无能昏君，使唐朝走了下坡路。唐朝后期，战争不断，经济政治衰退，唐宣宗大中十三年（859年），爆发农民起义，唐朝经济命脉的江南地区经过黄巢的打击，唐朝统治名存实亡。黄巢起义后，把唐朝的经济基础打破，而宦官所管理的禁军也损失过重，宰相与宦官争权不断。黄巢起义后，唐僖宗在唐末动乱中死去，皇位由其弟唐昭宗继位，迁都洛阳。乾宁五年（898年），发生了神策军中尉刘季述等人的政变，唐昭宗被软禁，太子李裕开始监国，同一天宦官假传圣旨，说唐昭宗退为太上皇，并令皇太子即位，年号光化。
天复元年（901年），崔胤联合孙德昭打败了刘季述，迎唐昭宗复位，李裕复降德王。而朱温与李克用成为唐末的风云人物，在朝廷各树党派，在朱温的支持下，宰相派胜利，宣武节度使朱温入宫尽诛宦官。天祐元年（904年），朱温发兵长安，挟持唐昭宗迁都洛阳，之后将唐昭宗杀害。天祐二年（905年），朱温大肆贬逐朝官，并将三十余位朝臣杀死于白马驿（今河南滑县），投尸于河，史称白马驿之祸。朱全忠本想等统一后再夺取帝位，但因征讨淮河以南地区失利，所以提早于907年逼迫唐哀帝禅让。天祐四年（907年），朱温逼唐哀帝李柷禅位，唐朝灭亡，享国290年。朱温改国号梁，史称后梁，是为梁太祖，改元开平，定都开封。
五代的李存勖所建的后唐和十国的南唐都自称是唐朝的承继者而用“唐”作为国号，事实上与唐朝的皇帝并无血缘关系。
。