幽州镇的治所在幽州，也就是今天的北京市。幽州节度使管辖“幽、涿、瀛、莫、檀、蓟、平、营、妫、顺等十州”。约当今河北省中部、北部以及北京市和辽宁省西部的广大地区。幽州镇是河北地区三个叛镇中最强大的一个，其内部残杀、劫夺也最为剧烈。 安禄山担任范阳节度使的时候，治所就设在幽州，在安禄山的长期经营之下，幽州镇成了安史叛军的巢穴。宝应元年（762），唐军与回纥联合收复东都洛阳， 史朝义率领残部渡过黄河逃往河北。在唐军的追击之下，史朝义带领数千名残兵败将逃回范阳后，被留守幽州的安史旧将李怀仙“诱而擒之，斩首来献。”在仆固怀 恩的极力保荐之下，“代宗复授（李怀仙）幽州大都督府长史、检校侍中、幽州卢龙等军节度使”。不久以后，仆固怀恩发动叛乱，吐蕃乘机入寇，朝廷无暇顾及河 北诸镇，李怀仙便开始招兵买马、修缮城邑，擅自署置文武将吏，走上割据道路。
李怀仙是柳城（今辽宁朝阳）一带的胡人，受契丹人的役 使，后加入安禄山叛军，做了偏将。李怀仙被任为幽州节度使后，与河朔诸镇串通一气，“贡赋不入于朝廷，虽称藩臣，实非王臣也。”大历三年（768），幽州 兵马使朱希彩与朱、朱滔合谋杀李怀仙，朱希彩自称留后。成德镇节度使李宝臣与李怀仙是旧交，见其无辜覆族，率众进攻幽州，被朱希彩击败。朝廷在无奈的情 况下，“加希彩幽州大都督府长史、幽州卢龙军节度使。”大历五年（770），代宗加封朱希彩为高密郡王后，朱希彩更加暴横自恣，无礼于朝廷。 大历七年（772），孔目官李瑗等人杀朱希彩，推举兵马使朱为留后，朝廷于是任命朱为节度使。朱对朝廷表示恭顺，于大历八年（773）派他的弟弟 朱滔率“将劲兵三千赴京师，请率先诸军备塞。”这是自安史之乱以来幽州镇首次向朝廷表示恭顺，宗非常高兴，因而重赏朱滔。朱滔归到幽州后，别有用心地 向朱讲述入朝见天子可以得到的种种好处，并能永葆子孙富贵。朱听信他的话，于大历九年（774）入朝后，朱滔便拒绝朱回镇，代宗于是任命朱滔为留 后。建中二年（781），朱滔率领幽州兵马参加讨伐魏博镇李惟岳的战争，大破李惟岳于束鹿。德宗封他为检校司徒，幽州卢龙军节度使。建中三年（782）十 一月，朱滔又与李纳、田悦、王武俊联合造反，朱滔自称大冀王，伪署百官。不久，朱滔又上表投降，德宗恢复了他的官职爵位。
贞元元年 （785），朱滔病死之后，将士拥刘怦为节度使。刘怦死后，唐德宗任刘怦的儿子刘济为节度使。元和五年（810），刘济次子刘总杀刘济，又杀长兄刘绲，唐 宪宗任刘总为节度使。此后，幽州镇的节度使大都在相互残杀产生，朝廷基本上不加干涉，只在事后下诏认可而已。只有开成五年（841）牙将张绛杀陈行泰自立 之时，唐武宗没有答应，破例任命幽州旧将张仲武为节度使。张绛被逐之后，张仲武与朝廷的关系较好。张仲武以后的各任节度使仍然我行我素，幽州镇依然处于割 据状态。
乾宁二年（895），李克用攻破幽州后任命刘仁恭为节度使。刘仁恭得到幽州以后，不再听从李克用调遣。乾宁四年（897）， 李克用率兵攻打幽州，反而被刘仁恭击败，兵士死亡过半。后梁开平元年（907），刘仁恭次子刘守光拘禁其父，自作节度使。后梁乾化三年（913），李存勖 攻破幽州，杀刘仁恭、刘守光父子。幽州镇自李怀仙至刘守光，割据凡151年。