从唐朝开始，中国实际对西伯利亚进行管控。明清时期均对西伯利亚有所管控。明代晚期俄罗斯人开始进入西伯利亚，到清朝时完成对整个西伯利亚的侵占。
俄罗斯原是元朝四大汗国之一金帐汗国（钦察汗国）属下的一支势力。在伊凡一世的统治下，莫斯科公国开始崛起，并在1328年获得金帐汗册封的“弗拉基米尔大公”的称号。从此，成为罗斯大公中的第一人。之后，在大公季米特里的领导下，在库里科沃大胜金帐汗国，成为争取独立的历史关键。1480年，双方又爆发了乌格拉河战役，伊凡三世领导莫斯科公国取胜，从而彻底结束了蒙古鞑靼人和金帐汗国长达240年（1240～1480）的统治。到了伊凡四世，其成为第一个向欧洲公开宣称自己是“沙皇”的统治者，沙皇俄国也从此开始了对外扩张的道路。1500年后，俄罗斯统一国家基本形成，其疆域北达白海，南抵奥卡河，西及第聂伯河上游，东至乌拉尔山脉。
其中喀山汗国和俄罗斯交界，多次发生冲突和战争，喀山汗国曾经战胜过俄罗斯，甚至还俘虏过俄罗斯大公伊凡二世。
1545～1549年，伊凡四世（雷帝）三次对汗国用兵，均未获重大进展。1552年伊凡四世亲率15万大军，携大炮 150门，进攻喀山，喀山汗国灭亡。当地人民的反抗一直到1558年才被镇压下去。
1554年，伊凡雷帝派3万军到阿斯特拉罕汗国，1556年春，俄国军队将阿斯特拉罕并入俄国。1574年，沙皇下令，授予斯特罗甘诺夫家族统治鄂毕河和额尔齐斯河流域的权力，并允许他们在这些当时还属于西伯利亚汗国的地方建城征兵。1582年，叶儿马克率领一支840人的军队，翻过乌拉尔山，控制了整个西伯利亚汗国，但不久被击退。其成为沙俄向东方大规模扩张的序幕。
灭亡西伯利亚汗国后，后继的俄军不断深入，逐渐占领鄂毕河流域，当地处于原始部落状态的鞑靼人几乎没有反抗就被征服了。
1610年大批哥萨克到达叶尼塞河流域，建立克拉斯诺亚尔斯克要塞，在这里他们受到布里亚特人的反抗。俄国人避开他们，转向东北，发现勒拿河，于1632年建立雅库茨克要塞。
俄国人以哥萨克骑兵为主力和先锋，击败了布里亚特人的反抗，发起了一场灭绝战争，获胜后推进到贝加尔湖，1651年建立伊尔库茨克。
后继的俄罗斯毛皮商人、满怀希望的探险家不断跟着哥萨克骑兵的脚步深入西伯利亚。1643年冬，俄军132人越过外兴安岭，闯进了我国黑龙江北岸支流精奇里江一带，开始屠杀居住在这一带的达斡尔等族人民。1645年俄国人到达北冰洋，1647年他们见到了太平洋，建立鄂霍次克要塞。1648年哥萨克探险家杰尼日奥夫顺勒拿河而下，沿北冰洋东行，到达亚洲最东端的白令海峡。
1644年春，得到增援的俄军沿精奇里江下驶，闯进了黑龙江。与此同时，另一支俄军探险队于1650年初，从另一条路线，也越过外兴安岭，侵入我国黑龙江上游北岸支流乌尔堪河口(今黑龙江省呼玛县漠河对岸)及其以下黑龙江沿岸。
当地赫哲人向清政府求援。1652年2月，清政府命令宁古塔章京海包进攻乌扎拉村，打死俄军10人，打伤70余人，这是中俄之间的第一次交锋。
当时正是中国明末清初战乱不断的时代，清军主力在中国内地交战，俄国人趁机在1662年占领尼布楚，1665年占领雅克萨。期间清政府试图以谈判方式解决边境问题，但俄国使臣尼果赖回国后向沙皇汇报:“现在有两千名陛下的正规军, 那么, 不仅达斡里亚地区, 而且中国长城以外的所有土地都可能臣服于陛下的统治。”
清政府平定三藩之乱后，于1685年3月，派遣3000多人在都统彭春, 副都统班达尔善率领下向沙俄军队盘踞的雅克萨城进发，雅克萨之战爆发。经过多次交战后，双方僵持不下， 1689年8月27日，双方签署《尼布楚条约》，划分了中国和俄罗斯的疆域，俄罗斯彻底占领了西伯利亚。
1783年，俄罗斯人吞并克里米亚汗国。克里米亚汗国又名克里木汗国，也是钦察汗国分裂后建立的诸多独立汗国之一。至此，俄罗斯完成了对乌拉尔山以西区域的控制。
此后，俄国人通过近代不平等条约，划走了外东北区域，形成了现在的中俄边境。同时，俄国人和奥斯曼帝国、英帝国长期征战，划分了俄土边境和俄英势力范围，完成了俄罗斯的最终扩张。