Известно, что в VII веке нашей эры на берегах Волги возникли Хазарское государство (Хазарский каганат) с центром в низовьях Волги и Булгарское государство на Средней Волге. В конце X века Хазарский каганат перестал существовать. Волжская Булгария существовала до монгольского времени. Через южноуральские и приаральские степи шли торговые караванные пути, связывавшие центры этих государств — города Итиль и Булгар — со Средней Азией и Ираном. Один из таких путей в Волжскую Булгарию проходил по западной половине современной Оренбургской области. Этим путем в 922 году проехал посол багдадского халифа в Волжскую Булгарию Ибн-Фадлан.
Некоторые данные, в частности, сообщение русской летописи о поражении монголами болгарских сторожевых отрядов в 1229 году на реке Яике, заставляют полагать, что западная часть территории современной Оренбургской области являлась окраиной Волжской Булгарии.
Под властью татаро-монголов. В начале XIII века в Центральной Азии сложилось сильное в военном отношении Монгольское государство. Оно проводило непрерывные походы для завоевания чужих земель и порабощения других народов. В конце двадцатых годов XIII века монголы уже кочевали по берегам Яика.
В 1236 году татаро-монголы двинулись на завоевание Европы. После двукратного похода на Русь (1236—1238, 1239—1240 годы) татаро-монгольские орды захватили русские земли. Наступил длительный период ига монгольских феодалов над русским народом.
Обессиленные в сражениях с русскими, поработители потерпели ряд поражений на Западе и летом 1242 года повернули от города Оломунца (Чехословакия) обратно в южнорусские степи и обосновались на Нижней Волге. Так на месте бывшего Хазарского царства возникло Монгольское государство, известное в русских летописях под именем Золотая орда. Оренбургские степи стали частью его территории
В период господства Золотой орды до ее распадения в XV веке на территории Оренбуржья продолжали обитать башкирские и кыпчакские племена. Их основным занятием было кочевое скотоводство. У башкир значительную роль играла облавная коллективная охота.
Золотая орда имела обширные торговые и экономические связи. Караванные пути через степи шли в Среднюю Азию и дальше на Иран. На одном из таких караванных путей при переправе через реку Яик стоял город Сарайчик (современное село Сарайчиково Западно-Казахстанской области, выше города Гурьева).
В 1380 году русские войска во главе с Дмитрием Донским нанесли тяжелое поражение татаро-монголам в битве на Куликовом поле. Победа русских подорвала могущество Золотой орды. В первой половине XV века на развалинах Золотоордынского государства возникли Казанское, Астраханское, Крымское и Сибирское ханства и Ногайская орда.