洪武五年（1372）明以宋国公冯胜为征西将军，进军河西，消灭了元朝势力。废永昌路，设西凉州，置临河卫（今民勤县）。
洪武九年（1376）十月明朝设立凉州卫，治所在今武威市。
洪武十年（1377）凉州都指挥濮英增修并加固了武威城。是年春，凉州人百户刘林，抵抗元残余也先帖木儿的进犯，战死于窦融台下。当地人改窦融台为刘林台（今皇娘娘台），以示纪念。凉州千户江亨防守和戎时，将和戎改名古浪，并筑城，古浪自此得名。
洪武十六年（1383）日本沙门志满募修凉州大云寺。未竟之工，后由僧官信还续建完成。
洪武三十年（1397）凉州总兵宋晟开设了凉州城西门，修建了东、南、北三大城门楼，挖了城壕。四城门修建了吊桥。城墙四周修建了箭楼、逻堡36座。
永乐十年（1412）五月凉州土鞑老的罕率众复叛，自长城山口出野马川，明兵追击，弩答儿伯颜等男女900余人被执，押送京师。
正统元年（1436）六月徙甘州、凉州寄居回民432户、1749人于江南各卫。
正统二年（1437）驻凉州卫兵部右侍郎徐在武威城东南隅修建了凉州卫儒学，并在儒学东边修建了大成殿和文昌祠（后称文昌宫）。
正统十年（1445）二月十五日明英宗为凉州颁赐大藏经一部及圣旨一道。
天顺元年（1457）鞑靼小王子进犯凉州，被副总兵毛忠大败于靖虏堡（在今宁夏银川市西北）。
天顺二年（1458）六月喀喇沁部领主孛来扰凉州，明军败绩，明将柳溥坚壁不出。
成化十九年（1483）重修凉州海藏寺。
弘治八年（1495）正月甘肃总兵官刘宁于凉州击败鞑靼部达延汗。
正德二年（1507）十二月达延汗部攻入凉州、永昌等地。
嘉靖三十五年（1556）四月鞑靼银定歹成攻凉州。
嘉靖三十七年（1558）鞑靼三万骑攻永昌、凉州。后进围甘州，旬余始退。
是年明在凉州高沟寨、铧尖墩设立茶马互市。
万历二年（1574）甘肃巡抚廖逢节、总兵石茂华用砖包凉州城墙，历时两年竣工。
万历二十六年（1598）凉州总兵达云等收复松山（在今甘肃永登县东北），驻边屯田。朝廷晋封达云为左都督加太子少保。
万历三十五年（1607）第一家中成药加工制造厂──迪吉堂（又名万寿堂）王蛤蟆虎骨狗皮膏药店在凉州城东大街开业。四月，鞑靼伊勒敦达春攻凉州，被总兵达云击败。
万历三十七年（1609）秋达云卒于凉州防地，明廷追念他的功勋，特赠太子太保。凉州在清应寺旁建祠纪念。
崇祯十六年（1643）李自成部将贺锦西征，占领了凉州，并设官治理。