隋朝大業三年(607年)改朔州設置。治所在善陽縣(今山西省朔州市)。在山西省寧武縣、恆山以北,黑駝山、洪濤山、左雲縣以東。戶四千六百七十四,下轄四縣:善陽縣、神武縣、雲內縣、開陽縣。隋朝末年,劉武周殺馬邑郡太守王仁恭,稱定楊可汗,割據於此。
唐朝武德四年(621年),改為朔州。六年(623年),以雲內縣之恆安鎮,置北恆州(後改為雲中縣,隸雲州和雲中郡)。天寶、至德年間朔州一度改為馬邑郡。戶五千四百九十三,口二萬四千五百三十三。下轄兩縣:善陽縣、馬邑縣(今山西省朔州市朔城區神頭鎮馬邑村)。乾元初年復為朔州。