唐朝皇族出自隴西李氏，十六國的西涼開國君主李暠是其遠祖，在當時李家族也是北魏關隴軍事貴族集團的重要成員。
隴西李氏從秦代開始就是著名的武將軍人世家，湧現過西漢飛將軍李廣和秦國名將李信等著名將軍。而《舊唐書》和《新唐書》中則稱唐朝皇族李氏是李耳（老子）的後代。
北周時期，奉行關隴集團的本位政策，李氏被賜胡姓「大野氏」。北周末年，隋文帝恢復其為李氏。隋朝在大業年間，由於隋煬帝濫用國力與三征高句麗的失敗，導致隋末民變。李淵見天下大亂，隋朝的滅亡不可扭轉，便生出取而代之的念頭。
大業十三年（617年）五月，唐國公李淵在晉陽以尊隋之名起兵，一路勢如破竹，十一月攻占長安，擁立代王楊侑為帝，改元義寧，即隋恭帝。李淵自任大丞相，進封唐王。
義寧二年（618年）三月，隋煬帝死，五月，楊侑禪位於李淵，李淵稱帝，建立唐朝，國號「唐」，改元武德，定都長安，隋朝滅亡。楊侑降為酅國公，置居長安，次年五月去世。而後，李淵冊長子李建成為太子，次子李世民為秦王，四子李元吉為齊王。
當時北周和南陳以及隋初留下的豐厚的財富，被隋末動亂破壞殆盡，經濟遭到嚴重的破壞，人口也驟降到200餘萬戶，外部東突厥空前強大，東自契丹、室韋，西盡吐谷渾、高昌諸國，皆臣屬於東突厥，內部竇建德、薛舉、劉武周、梁師都、李軌、王世充等割據勢力也臣服於突厥，突厥想效仿北魏道武帝入主中原，外敵空前強大，中原王朝卻被內部的分裂混戰嚴重削弱，局勢十分嚴峻。
李淵入主關中前，先派使吹捧瓦崗軍李密，使其成為中原的屏障。入主關中後派李世民平定西北金城的薛舉、薛仁杲，派唐使安興貴、安修仁生擒武威的李軌。620年，派李世民擊敗入侵河東（今山西南部）的劉武周、宋金剛，而後洛陽鄭帝王世充與河北夏王竇建德聯合抗唐。622年，李世民擊潰聯軍，俘竇建德，王世充投降。竇建德的餘部劉黑闥也被李建成擊潰，河北至此平定。623年，輔公祏率杜伏威餘部在丹陽（今江蘇南京）反唐，隔年被唐軍俘殺，割據江陵的蕭銑則於621年被李靖、李孝恭率軍平定。翌年，嶺南馮盎降服，又虔州林士弘死，因此唐朝基本統一漢地。
