В VI в. на землях Северной Монголии возникло новое централизованное государство, созданное алтайскими тюрками, — Тюркский каганат (551–744 гг.). В результате междоусобных войн в начале VII в. (в 600–603 гг.) каганат распадается на две части — Восточнотюркский и Западнотюркский (в последний входили частично и территории Средней Азии). Это государство сыграло огромную роль в судьбах народов Средней Азии, в том числе и Ферганы. Китайский путешественник Сюань Цзян отмечал, что в Фергане ко времени прихода тюрков не было единого правителя и множество князей боролись между собой, причем страна находилась в таком состоянии уже несколько десятилетий. Это, несомненно, облегчило захват части Ферганы тюрками, о чем сообщается в хронике Таншу: «В правление Чженгуань (627–649 гг.) владетель Киби был убит западным тукюеским Ганьмохэду. Ашена Шуни отнял у последнего город. После смерти Шуни сын его Йебочжи заступил его место, а Кибиев родственник Аляошень поставлен владетелем. Он жил в городе Хумынь, а Йебочжи в городе Гиесай. В первое лето правления Ханькиен (656 г.) Йебочжи отправил ко Двору посланника с данью. По прошествии трех лет Гиесай был переименован областью Хюсюнь; Аляошень поставлен правителем ее и с сего времени ежегодно отправлял ко Двору дань» (там же.). Таким образом, очевидны убийство местного владетеля тюрками, захват ими столицы («отнял у последнего город») и утверждение новой, тюркской династии, которая, однако, не сумела покорить всю Фергану. В какой-то ее части правил Аляошень, принадлежавший к местной династии. Тюркский правитель жил в городе Гиесай, отождествляемом обычно с Касаном, а Аляошень — в городе Хумынь, местоположение которого неизвестно. Значение города Сигянь, идентифицируемого с Ахсикетом, для этого времени остается неясным. Как отмечает В.В. Бартольд, оба эти города — Гиесай и Сигянь — называют столицами в различных источниках (китайских и арабских) примерно одного времени (Бартольд, 1965, т. III, с. 529).

Кризис Западнотюркского каганата в 630 г., возобновление набегов кочевников и внутренние смуты способствовали тому, что Китай разгромил каганат и номинально подчинил себе всю его территорию. В течение VIII в. Фергана дважды была покорена Китаем. Местным владетелям были присвоены китайские чины, и китайцы пытались вмешиваться в дела среднеазиатских владений, что вызывало недовольство местных жителей. Так, в биографии китайского деятеля конца VII — начала VIII в. Гуо Юань Чженя содержатся сведения о том, что один из китайских военачальников пытался реквизировать в Фергане солдат и лошадей. Жители Ферганы, не желавшие выносить бесконечные незаконные поборы, призвали на помощь тибетцев, с которыми, как и с тюрками, Китай вел длительную войну (Мандельштам, 1957, с. 107).

В конце VII — начале VIII в. Фергана обрела некоторую самостоятельность. Во главе области стоял правитель местного происхождения с титулом ихшид.

С начала VIII в. ферганцы ведут упорную борьбу с арабами. Во главе арабских войск, наступавших на Мавераннахр, в начале VIII в. стоял хорасанский наместник Кутейба ибн Муслим. Продвигаясь через земли Чача и Ферганы, уничтожая города, Кутейба доходит до Касана. Однако карательные походы не привели к подчинению Ферганы (как и Чача) халифату. В 715 г. Кутейба, на этот раз в союзе с тибетцами, повторяет поход в Фергану и свергает ее царя-ихшида. Ферганский ихшид бежит в Кучу, а на его место Кутейба ставит угодного ему наместника по имени Алутар. Направляясь в Фергану, Кутейба, у которого к этому времени осложнились отношения с халифом Сулейманом, взял с собой родственников и отряд согдийской знати. Неожиданно арабское войско восстало, сам Кутейба и его родственники были убиты. Воспользовавшись этим, китайцы, по просьбе ферганского ихшида, свергли ставленника арабов и возвратили престол прежнему ферганскому владетелю.

В 723 г. Фергана все еще не была покорена. Арабы снова возобновляют походы в эту страну. Их войско вторглось в Касан, но на помощь ферганцам подошли войска тюргешей. Они отогнали арабов к Сырдарье, где их ожидало войско Чача и Ферганы. В Ходжент вернулась только небольшая часть арабов. После этого какое-то время походов на Фергану не было. В этой связи остается неясным сообщение китайского путешественника Хой Чао, когда он, говоря о Фергане (в которой сам не был), отмечает, что там «два царя. Большая река Сырдарья течет на запад через середину страны. Один царь, южнее реки, подчиняется арабам, другой царь, севернее реки, слушается тюрок». Может быть, здесь нашел отражение тот факт, что Алутар хотя и был ставленником арабов, но действовал вместе с карлуками.

В 739–741 гг. арабы снова совершают походы в Фергану, и хуттальцам, скрывавшимся в ней, приходится бежать в Уструшану. По китайским источникам, в 739 г. во главе Ферганы становится тюркский князь Арслан Тархан, который, по-видимому, и организует сопротивление арабам. Упорные сражения ферганцев с арабами в общей сложности продолжались более 100 лет. Остается неясным, когда была окончательно устранена местная династия. В конце VI–VII в. арабы изгоняют из Ферганы князя тюрок-карлуков (Арслана Тархана?). Но еще в IX в. при Саманиде Нух бен Асаде, последнем из наместников, отдельные области Ферганы (Касан и Урест) отказались принимать ислам, так что арабам снова пришлось усмирять непокорных ферганцев.

Сформировалась на базе культуры предшествующего периода. Традиции античной культуры продолжают жить в строительном деле и архитектуре, в погребальных сооружениях и погребальном обряде. Лучше всего они видны в керамическом производстве в IV–V вв. н. э. В быту ферганцы продолжают использовать красноангобированную гончарную посуду, украшенную процарапанным орнаментом, характерную для более раннего времени.

Но вместе с тем именно в этот период намечаются изменения во всех областях жизни ферганцев. В середине I тысячелетия н. э. в Средней Азии начинают складываться феодальные отношения. Этот сложный процесс сопровождался коренной перестройкой всей экономической и социальной структуры области. Он повлек за собой прекращение существования многих крупных городов, запустение целых оазисов, сокращение орошаемых земель. Именно в этот период затухает жизнь в одном из крупнейших городов Ферганы — Мархаматском городище. IV–V века были конечной датой жизни большинства поселений в Керкидонском оазисе. Исключением является поселение Чунтепе, где жизнь продолжалась до конца XII в. Сокращается число поселений в Исфаринской долине и в долине р. Ходжа-Бакырган, происходят качественные перемены в характере расселения.

Изменение облика земледельческих оазисов отмечал еще А.Н. Бернштам. «После ликвидации жизни усадеб кушанского и даваньского времени на смену им в сельскохозяйственных районах предгорья приходят сильно укрепленные замки и крепости, которые играют двоякую роль: с одной стороны, они являются резиденцией феодального владыки, а с другой, — будучи крепостью, форпостом, защищают оазис от внешних вторжений. В долине на месте кушанских замков возникают города как центры оазисов. Вокруг них располагаются усадьбы и замки земледельцев». Причину изменения типа расселения А.Н. Бернштам видел в смене общественных отношений (Бернштам, 1952, с. 248).

Начало формирования феодального города в Фергане, видимо, относится к середине I тысячелетия н. э. Город являлся административным и экономическим центром небольшой окрути, объединяя земледельческие поселения, располагавшиеся в непосредственной близости от него. По данным китайских хроник, в Фергане было шесть городов-оазисов (а всего в области около тысячи городов), которые представляли собой самостоятельные феодальные владения.

О большой раздробленности страны свидетельствует Сюань Цзян, посетивший Среднюю Азию в 30-е годы VII в. Он писал, что уже много десятков лет страна не имеет верховного правителя, а правители множества мелких владений ведут постоянную борьбу друг с другом. Политическая раздробленность способствовала экономической разобщенности.