草原丝绸之路上的文化交流和商品交换的兴旺，与草原上政治中心城市的形成有密切关系。匈奴全盛时，其政治中心在漠北草原，以龙城为单于庭（今蒙古国乌兰巴托南部），该城遂成为中原文明、西方文明与草原文明的交汇地。在乌兰巴托附近的诺彦乌拉匈奴墓中，出土了大量的汉朝的锦绣织物，用彩丝绣出流云、鸟兽、神仙骑鹿的图案；还出土有安息、大夏、小亚细亚的毛织品，上面的图案有植物纹、鸟兽纹及人物纹。另外，在丝绸上还绣有形同黑海北岸斯基泰文化的人物形象，这种把中原文化与西方文化融合在一起的丝绸刺绣，应是匈奴人的作品。这些考古资料，是研究中西文化交流的重要依据。公元4世纪，拓跋鲜卑从大兴安岭密林西迁南下，建立北魏王朝，初都盛乐（今呼和浩特和林格尔），继都平城（今山西大同）。其政治中心在草原丝绸之路的南道上，可以南控中原，北领草原上诸游牧民族。中西文化交流的硕果，突出地体现在大同云冈石窟的佛教艺术中。其早期的“昙耀五窟”，佛教造像具有浓郁的犍陀罗（今巴基斯坦及阿富汗西部一带）艺术风格，还有中亚地区服装的特点。经考证，南北朝时期的草原丝绸之路，与传统的由长安西行的丝绸之路，在甘肃武威附近分出的道路联为一体，这条道路沿内蒙古阴山河套一线到达今呼和浩特和山西省大同市，又继续东行，经燕山、七老图山至内蒙古赤峰南部和东北各地。在这条路上，先后在银川、呼和浩特、大同发现东罗马帝国的金币；在宁夏固原、内蒙古呼和浩特、山西大同还出土有产自西亚的金银器，等等。这些出土文物，证明沿阴山河套东行的草原丝路的南线曾相当繁荣，草原丝绸之路与传统意义上的丝绸之路，已经紧密联系为一体。
唐代，中西方文化交流进入全盛时期，唐太宗被草原各部尊为“天可汗”，各草原民族的君长来长安朝拜，多走阴山河套一线的“参天可汗道”，中原与草原丝路的联系畅通无阻。之后，唐王朝在北部疆域建五大都护府，直接控制中亚至辽东半岛的通道。其中，在今内蒙古呼和浩特土默川上建的单于大都护府（故址在今内蒙古和林格尔县土城子古城）的政治地位最高。该城为突厥人阿思德为唐高宗的儿子李旦筹建，李旦后来做了皇帝（唐睿宗），单于大都护府也成为通往草原丝路的商贸中心。土默川平原三面环山，一面向着黄河，有通衢大道与中原相连，在北方草原长城地带是一片形胜之地。考古工作者在土默川平原上，多次发现东罗马金币和波斯萨珊王朝银币；在土默特左旗水磨沟，出土了弯月形金冠饰片及东罗马商人的墓葬；在阴山山脉中，还发现有突厥人的石人墓，这些都是唐代北方草原地区东西方文化交流的见证。
在内蒙古东部赤峰市敖汉旗，1976年曾连续出土了两批典型的波斯银器，有波斯银执壶和猞猁纹银盘等。银执壶顶端有一个鎏金胡人头像，高鼻深目，八字胡须，短发后梳，是典型的胡人形象；猞猁纹银盘则不见于中国传统工艺，也是中西交流中的输入品。因此，我国著名考古学家夏鼐先生认为：这些银器都是公元7世纪波斯萨珊王朝在东伊朗高原制作的工艺品。唐朝时期，诸多文化传入草原，对当时及后世的草原文化产生了深远的影响。例如，在草原地区发现的聂斯托里派（又称景教，为基督教的一支）墓石，即是唐武宗灭佛后，在长安的景教徒与众多的回鹘人一起，从长安逃至草原时传播来的。从唐代直至辽、金、元时期，北方草原的汪古部、乃蛮部、克烈部等，都是信仰景教的部族。
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