西魏延續了北魏都督區的設定，西魏初宇文泰集團因自身實力有限，軍隊主要置於關中以抗衡高歡，同時又與柔然取得和親關係，河曲地區防務較輕，並未獨立設定都督區。大統二年，高歡率軍渡過黃河攻佔西魏夏州，並留兵駐守，又派阿至羅部族向西救援反叛西魏的靈州刺史曹泥，河曲南部一度被高歡所佔據，威脅西魏核心區關中的安全，但高歡最終因補給等問題沒能繼續向關中推進。但夏州直到大統三年沙苑之戰東魏大敗之後才被西魏收復。

此後

西魏加強了河曲地區靈、夏一線的防禦能力，大統五年，西魏設定都督三夏州諸軍事，這也是河曲地區最早設定的都督區。武成元年，西魏改都督諸州軍事為總管，夏州都督改為總管，總管三州五防軍事。西魏廢帝三年，時夏州都督區轄下三個夏州中的南夏州改為長州，東夏州改為延州，武成初，延州單獨設定了延州總管府，轄丹延綏三州，不再歸夏州總管府管轄。保定三年，北周新設銀州，從其位於夏州附近來看。

當即以銀州屬夏州總管，即總管夏、長、銀三州，並以此組成河曲東部的防區。但銀州並非固定於夏州總管區內，李和於天和三年（擔任延緩丹銀四州十防諸軍事則此時銀州屬於延州總管府，而其後李樹任延州總管時其轄區又迴歸到延緩丹三州銀州此時當重歸於夏州總管。河曲西部靈、鹽等州終西魏之世均未設定獨立的都督區，大統十三年，王德任大都督、原靈顯三州五原蒲川二鎮諸軍事，其中五原鎮為鹽州治所，蒲川與五原相近，在五原之西，原、鹽二州間。

如此則靈、鹽二州均位於原州都督區內

北周時在靈州設定總管府，但始設時間不明，從保定四年楊忠任徑州刺史、總管徑豳靈雲鹽顯六州諸軍事來看，靈、鹽二州此時還都隸屬於經州總管府，則靈州設定總管當在此之後。保定三、四年，北周兩次與突厥聯兵東伐，此後突厥轉向平衡外交，北周在靈州設定總管府正可加強河曲西部的防禦能力，從而使靈、夏兩總管府組成防護關中的北部防線。

戍在北魏時期便已有設定，嚴耕望先生認為“南北朝時代，邊疆州郡皆置戍，守將皆稱戍主，諸鎮既置戌，必亦置戌主。”西魏北周繼承這一軍事設定，戍主三命（從七品）、戍副二命（從八品），戍主與最低一等縣令同品而位略高，可見品秩較低，但畢竟已經進入正式的職官體系。北周在河曲地區設定的戍可考者有彌渾戍，武帝建德二年，此舉意在加強夏州以北的防務。北魏時軍鎮制度是統治地方制度中頗為重要的一種，起到鎮撫地方的作用。

西魏、北周延續鎮的設定

其在河曲地區所設鎮可考者如下：鳴沙鎮：周武帝保定二年置會州，建德六年，廢郡立鳴沙鎮氣蒲川、五原鎮：《周書王德傳》載：大統十三年王德任大都督、原靈顯三州五原蒲川二鎮諸軍事。五原鎮是鹽州治所，蒲川則在五原之西。胡城鎮：北周於靈州置歷城郡，天和三年廢郡為胡城鎮。永豐鎮：周武帝保定三年置永豐鎮。

最後：

西魏北周之世在河曲所設定的軍鎮數量有限，緣於這一地區防務較輕，不需要屯駐大量兵力，從可考的鎮的分佈來看呈現南多北少，這與西魏北周時期主要以河曲南部的靈、夏二州為中心而對河曲北部較少經營有關。而北齊在河曲地區邊緣修築恆州至幽州長城之後，便沿長城一線大量設定鎮、戍，天保七年“自西河總秦戍築長城，東至於海，前後所築凡三千餘里，率十里一戍，其要害置州鎮，凡二十五所。”從“十里一戍”來看，三千餘里長城沿線將有三百個以上的戍，數量龐大，而所設州鎮也達到了二十五所。