1253年，忽必烈派蒙古军队取道丽江征服大理国，1276年正式建立云南行省。色目人赛典赤·赡思丁任平章政事，省会中庆路(昆明)，自此昆明取代大理成为云南的政治中心。在云南开发重要的铜矿和银矿，产量占全国一半以上。直到清朝，云南是中国白银的主要产区。大批色目人及少量蒙古人移居云南，形成今天的云南回族和蒙古族。
明洪武十四年(1381年)，朱元璋派大将傅友德、沐英率军队攻占云南，在明代，陆续有大批汉族军民向云南移民，改变了云南的人口结构。随着大批汉族人口移民云南，使云南的经济和文化都取得了进步。[5]
清世祖顺治十六年(1659年)，派平西王吴三桂追捕永历。1662年，吴三桂从缅甸抓回永历帝，在昆明绞死。吴三桂驻守云南。1673年(康熙十二年)，康熙决定削藩，吴三桂在昆明出兵反清。1681年(康熙二十年)，清军攻破昆明，吴三桂之孙吴世璠自杀，三藩之乱失败。
1909年（己酉年），清朝实行新政，云南编立新军，成立云南陆军讲武堂。
1919年“五四运动”前后，马克思主义就开始在云南传播，1926年11月7日，经过李鑫等共*党员的艰苦工作，中共云南特别支部在昆明成立。由于国民党的残酷镇压，李鑫、王德三、刘平楷等相继牺牲，党组织遭到严重破坏。1929年，蒋介石任命龙云为云南省政府主席、国民革命军第十三路军总指挥等，以龙云为首的云南地方实力派统治在云南确立。
1938年，付出极大代价的滇缅公路修通，成为中国与境外联系唯一的交通线。1942年有10多万中国远征军从云南进入缅甸配合英军与日军作战，日军击败英军，沿滇缅公路进至惠通桥，隔怒江与中国军队对峙2年。1938～1946年，清华大学、北京大学、南开大学在昆明联合办学，称为国立西南联合大学，其中的师范学院也就是现在云南师范大学的前身。
2014年11月，云南被列入国家农村信息化示范省。
大理白族自治州地处云南省中部偏西，海拔2090米，东邻楚雄州，南靠普洱市、临沧市，西与保山市、怒江州相连，北接丽江市。地跨东经98°52′～101°03′，北纬24°41′～26°42′之间，东巡洱海，西及点苍山脉，辖大理市和祥云、弥渡、宾川、永平、云龙、洱源、鹤庆、剑川8个县以及漾濞、巍山、南涧3个少数民族自治县，是中国西南边疆开发较早的地区之一。地处低纬高原，四季温差不大，干湿季分明，以低纬高原季风气候为主，常年气候温和，土地肥沃，以秀丽山水和少数民族风情闻名于世，境内以蝴蝶泉、洱海、崇圣寺三塔等景点最有代表性。大理是中国唯一的白族自治州，也是闻名于世的电影“五朵金花”的故乡。
大理历史悠久，是云南最早文化发祥地之一。据文献记载，4世纪白族祖先就在这里繁衍生息，散布了许多氏族部落，史书中称为“昆明之属”，他们创造了灿化。
前221年，秦朝开始经营西南，在西南地区建立行政机构，自此开始中央王朝对大理的统治；汉时（前109年），汉武帝出兵击败了“昆明之属”各部落，并在大理地区设置了叶榆县，开辟了中国南方丝路，使得大理成为了四川通往印度的“南方丝路”中转站。
三国时期，云南、贵州以及四川西南部被称为南中，归属蜀国。后，孟获叛乱，诸葛亮妙计七擒之，平定叛乱，并在大理地区重建云南郡。
隋朝时期，597年，昆明发生叛乱，隋以史万岁平之；唐时贞观年间，唐王朝设置了戎州都督府，大理地区各县均归其管辖。
公元七世纪，洱海周围出现了蒙崔、越析、浪穹、邓赕、施浪和蒙舍等六个“诏”（部落），其中的蒙舍诏在诸诏之南，故称南诏。公元八世纪，六诏在唐支持下，建立南诏政权。南诏与唐王朝之间关系密切。后来，由于南诏力量日益强大，与唐朝矛盾日趋激烈，终于在公元749年和公元754年，双方发生大规模战争，史称“天宝战争”。后经过双方努力，公元794年举行“苍山会盟”，双方重归于好。
南诏后期，宫廷内乱，终于国家在混乱之中分崩离析。南诏国就此消亡。
937年，通海节度使段思平联合滇东三十七部进军大理，建立了大理国。大理国基本继承了南诏的疆界。大理国统治云南达三百多年，期间曾受宋王朝的“云南八国都王”等封号。
1253年，蒙古忽必烈率军从青藏高原南下攻占大理，大理国最后的国王段兴智被俘，大理国亡。
元朝于1274年（至元十一年），建立云南行省；1276年改府为路，云南正式成为行省级区划的名称。
1382年（明洪武十五年），明军袭破大理城，改路为府，在大理地区设置大理、鹤庆、蒙化三府。其后，清基本沿袭明制。
1911年，昆明“重九起义”后成立了云南省军政府。大理地区隶属于滇西道，后归属腾越道。
新中国成立后，于1950年2月1日，大理专员公署建立，辖下关、大理、凤仪、邓川、宾川、祥云、弥渡、蒙化、云县、缅宁、顺宁(凤庆)、永平、漾濞、云龙、洱源15县市。
1956年，云县、缅宁、顺宁