到了五代十国的战火纷飞的战乱年代，数学发展的进程因社会动荡而受到强烈冲击。政权更迭频繁、经济秩序紊乱，使得官方对数学教育的支持大幅削弱，算学馆或遭废弃，或名存实亡，数学典籍的整理与传承陷入停滞。许多珍贵的数学手稿、算经注疏在战火中损毁流失，连李淳风等人苦心注释的《算经十书》部分版本也面临散佚风险，导致后续学者在研习经典时面临资料残缺的困境。
然而，数学的生命力并未因此完全湮灭。在相对稳定的南唐、后蜀等政权辖区，民间仍有学者坚守数学研究。这些学者多隐居于书院或山林，虽缺乏官方资助，却凭借对数学的热爱，继续钻研《九章算术》等经典着作。例如，部分数学家致力于简化传统算法，使其更适用于民间商业交易与日常计量，在珠算技术的早期探索上取得一定进展。同时，因战乱导致的人口流动，促使不同地域的数学知识在局部范围内交融——南方的工匠在修缮建筑时，借鉴北方城池规划的测量经验；商业往来中，各地商人将不同的记账方法与计算技巧相互传播，为数学知识的存续保留了火种。
值得注意的是，这一时期天文学领域的数学应用仍有零星突破。部分割据政权为显示统治正统性，仍重视天文历法的修订，天文学家们在推算节气、编制历法时，继续沿用隋唐时期的内插法等数学方法，并尝试改进。但总体而言，五代十国的数学发展如风雨中的孤舟，虽未彻底倾覆，却也难以重现隋唐时期的蓬勃气象，直至宋代社会重归安定，才迎来数学发展的又一春。
紧接着，到了宋辽夏金元时期，中国数学迎来了前所未有的鼎盛局面，被誉为“中国古代数学的黄金时代”。这一时期，数学研究在理论深度与应用广度上实现双重突破，涌现出以“宋元四大家”为代表的一批杰出数学家，其成果对后世数学发展产生深远影响。
秦九韶所着的《数书九章》堪称集大成之作，书中提出的“大衍求一术”完善了一次同余式组的解法，比西方高斯的相关理论早了500多年；他还创造性地提出“正负开方术”，即高次方程数值解法，能够处理高达十次的方程，极大拓展了古代数学的运算边界。李冶的《测圆海镜》与《益古演段》，开创“天元术”，以符号表示未知数，建立方程，这是中国数学从具体数值运算向符号代数迈进的重要标志，其思想与现代代数的思维模式高度契合。
杨辉在《详解九章算法》中系统整理前人成果，提出“杨辉三角”（贾宪三角），比欧洲帕斯卡三角早了约四百年，揭示了二项式展开式的系数规律，对高阶等差级数求和等问题的研究具有重要意义。朱世杰的《四元玉鉴》则将“天元术”推广为“四元术”，能够处理含有四个未知数的高次方程组，书中“招差术”（高阶等差数列求和）与“垛积术”（高阶等差级数求和）等成果，展现出极高的数学抽象思维与计算技巧。
这一时期，数学的应用领域也得到极大拓展。在商业领域，“会子”“交子”等纸币的发行与流通，推动了复杂的利息计算、货币兑换算法的发展；在工程技术上，郭守敬在编制《授时历》时，运用三次内插法计算日月运行轨迹，精度远超前代；而在军事领域，火药配方的量化、抛石机射程的计算等，也都依赖于数学知识的支持。
同时，多民族文化的交融为数学发展注入新活力。元朝建立后，设立回回司天台，引入阿拉伯的天文历法与数学知识，如欧几里得《几何原本》的部分内容通过阿拉伯译本传入中国，促进了东西方数学思想的碰撞。而中国的数学成果，也通过丝绸之路与海上贸易路线，传播至朝鲜、日本、东南亚乃至阿拉伯世界，对周边国家的数学发展产生重要影响。宋辽夏金元时期的数学成就，不仅代表了中国古代数学的最高水平，更在世界数学史上留下了浓墨重彩的一笔，为近代数学的发展提供了宝贵的思想源泉。
紧接着，到了明清时期，中国数学的发展呈现出复杂多元的态势。明代初期，由于科举制度对算学的忽视，官方数学教育逐渐式微，算学馆废弛，“明算科”也被取消，导致数学人才培养机制近乎停滞。传统数学着作的研究陷入低潮，宋元时期的高阶数学成果如天元术、四元术等因无人传承而几近失传。然而，随着商品经济的繁荣，以珠算为代表的实用数学却迎来了爆发式发展。程大位的《算法统宗》系统总结了珠算的理论与方法，书中“九九口诀”的完善和珠算算法的标准化，使珠算迅速普及全国，并流传至朝鲜、日本及东南亚地区，成为商业计算的主流工具，极大提高了民间的计算效率。
进入清代，随着西方传教士的来华，数学领域迎来了中西融合的新阶段。康熙帝对西方科学抱有浓厚兴趣，命传教士与中国学者共同编纂《数理精蕴》，这部百科全书式的数学着作全面介绍了西方的几何学、三角学和代数学知识，同时收录了中国传统数学精华，成为当时传播数学的重要教材。梅文鼎、明安图等数学家积极吸收西方数学思想，又在传统数学基础上推陈出新。梅文鼎融合中西算法，撰写《梅氏历算全书》，系统阐述了对三角函数、方程理论的研究；明安图通过三十年研究，独创“割圆连比例”法，将三角函数幂级数展开式的研究推向新高度，为中国微积分学的萌芽奠定基础。
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