西漢時(shí)，北方匈奴勢(shì)力空前強(qiáng)大，特別是冒頓單于（公元前209-前174年）的統(tǒng)領(lǐng)下，不斷侵犯今河北、山西、陜西、以及河套一帶，給予剛剛建立起來(lái)的西漢王朝以莫大的威脅，公元前200年，甚至連漢高祖劉邦亦被冒頓單于四十萬(wàn)精兵圍困于平城白登山，差點(diǎn)成了匈奴單于庭的階下囚。

至漢武帝即位后，采取抗戰(zhàn)派的主張，發(fā)動(dòng)積極的防御戰(zhàn)爭(zhēng)，匈奴的襲擾勢(shì)力才被擊退。在西漢，匈奴勢(shì)力雖然強(qiáng)盛，但其控制范圍也僅僅局限于東盡遼河、西至蔥嶺、北抵貝加爾湖、南達(dá)陰山附近的秦長(zhǎng)城，也就是說(shuō)，大同附近一帶，除了屢屢遭其侵?jǐn)_外，還鮮見(jiàn)匈奴人居住。桑干河上游到了王莽時(shí)期，一些北部漢朝官吏背漢降匈奴。從此，出現(xiàn)了匈奴人在大同區(qū)域居住的現(xiàn)象。公元24年，代郡守張曄叛漢，引結(jié)匈奴為援助。當(dāng)時(shí)的代郡西部屬于現(xiàn)在的大同區(qū)域?！案肌睘楣馕涞蹌⑿惴Q帝前劉玄的年號(hào)，《后漢書(shū)》所言：“招匈奴，烏桓為援助”，說(shuō)明已有匈奴戶落進(jìn)入代郡屬縣。更能印證的是盧芳叛漢事件。公元35年，上將軍、西平王盧芳?xì)w入匈奴、單于立盧芳為“漢帝”，以其弟盧程為中郎將，與建武五年（29年）都于九原。既然投降了匈奴的盧芳在雁門(mén)沒(méi)有守令，并于匈奴互相通兵，不難想象，當(dāng)時(shí)的雁門(mén)郡地，已是胡、漢通地了。桑干河上游建武九年（33年），盧芳的軍隊(duì)和后漢的軍隊(duì)在高柳（今大同市陽(yáng)高縣）、繁峙開(kāi)戰(zhàn)，漢軍大敗。第二年，匈奴的左南將軍率千余騎兵與漢軍王霸決戰(zhàn)于平城（大同），漢軍又一次潰敗。這些事實(shí)說(shuō)明，其時(shí)大同地區(qū)的匈奴勢(shì)力已經(jīng)十分強(qiáng)盛。后漢的防線迫于匈奴的強(qiáng)大軍事力量，不得已后撤。王霸將刑徒六千余人，與杜茂治飛狐道。堆石布土，修筑亭障，自帶至大同三百里，重新構(gòu)筑了從代郡的中心壺流河流域至平城的中心桑干河上游地區(qū)的防線。匈奴在晉北的步步逼近，后漢防線的節(jié)節(jié)后退，充分說(shuō)明了匈奴部落居民在平城（大同）一帶已成局面。呼韓邪單于后漢建武二十四年（48年），騅牧匈奴之南管領(lǐng)南邊八部之眾的右?jiàn)W鞬日逐王比（呼韓邪單于稽候珊之孫），歸附漢朝，自立為呼韓邪單于，遣使至后漢首都洛陽(yáng)奉藩稱臣。至此，匈奴遂分為南北二部。南匈奴降漢后，其部分部落散居在雁門(mén)、代郡一帶。這個(gè)事實(shí)非常重要，匈奴的左南將軍和栗籍骨都侯分領(lǐng)“部眾”當(dāng)包括南匈奴的的非軍事部落，同時(shí)，后漢王朝為了安撫新近歸順的南匈奴，每年供給費(fèi)值一億九十余萬(wàn)，又詔令：“云中、五原、朔方、北地、定襄、雁門(mén)、上谷、代八郡民，避匈奴內(nèi)徙者歸于本土”，此時(shí)的大同地區(qū)主要居民無(wú)疑是以漢和南匈奴人為主了。匈奴人東漢末，戰(zhàn)火連綿，南匈奴勢(shì)力處于衰弱狀態(tài)，這種狀態(tài)一直延續(xù)至魏晉。公元357年，北燕慕容派遣撫軍將軍慕容垂、中將軍慕容虔率步騎八萬(wàn)進(jìn)攻匈奴敕勒部，大破亡。這次戰(zhàn)役共斬獲敕勒十余萬(wàn)，繳獲馬匹十三萬(wàn)匹，牛羊億萬(wàn)頭。匈奴單于賀賴頭攝于北燕軍威勢(shì)，于是率部三萬(wàn)五千人口降燕，燕人將其安置于代郡平舒（今大同市渾源縣東，廣靈縣西）。四世紀(jì)中葉，該地區(qū)除原有的散居匈奴居民外，又增加三萬(wàn)五千口。南匈奴自降漢以來(lái)，其部落大部分散居在鄂爾多斯高原以南，人口最多曾達(dá)二十三萬(wàn)之多。匈奴女子其時(shí)居住在桑干河上游一帶的匈奴人除了南匈奴之外，還有重要的兩支部族，即鐵弗匈奴劉虎部和獨(dú)孤部劉庫(kù)仁。四世紀(jì)初，鐵弗劉虎世居慮虒（今山西五臺(tái)縣北）之北。父親是匈奴人、母親是鮮卑人的混血兒稱作"鐵弗"，所以劉虎便以此為號(hào)，稱為鐵弗部，一直散居在離著不遠(yuǎn)的桑干河上游一帶。劉虎是并州五部匈奴北部統(tǒng)帥劉猛的侄子。另外，獨(dú)孤部劉庫(kù)仁是大同的老住戶了，居住在桑干河上游部分地區(qū)以及廣靈、蔚縣為中心的壺流河流域，也就是說(shuō)，劉庫(kù)仁遍散于現(xiàn)在大同和朔州所轄的所有地區(qū)。后漢末年，崛起的鮮卑族勢(shì)力逐漸南下，散居在北邊的匈奴難于抵抗，疲于奔命，有些部落已被拓跋部完全吞并，以作為拓跋部族聯(lián)合核心的三十六部之一獨(dú)孤部便是典型的例子。也可以這樣說(shuō)，到四世紀(jì)中后期，雁門(mén)關(guān)外占主要力量的鮮卑拓跋部，其部落民眾中，匈奴人占有很大的成分。