宋时，实行募兵制，分为禁兵（健壮者）、厢兵（弱小者）、乡兵（属县地方武装）三级。北宋雍熙四年（987）4月，置婺州保宁军节度。庆历年间，在婺州募健男或选厢军编为禁军，置宣毅指挥，隶属三衙中的待衙司骑军。皇祐三年（1051）置浙东路钤辖司。建隆至熙宁前（960-1068），婺州有崇节、清务、山场斫军、船务、剩员指挥。熙宁至北宋末（1068-1127），有水军、清务、船军指挥。熙宁三年（1070）12月，改宣毅为威果，属待衙司步军。宣和二年（1120），改为东路安抚使。徽宗时期，政治腐败，民不聊生，爆发方腊起义。宣和三年正月二十八日，攻陷兰溪，同日攻克婺州城。四月，宋军收复婺州。
南宋时，婺州禁兵制置有威果、雄节、武卫、威捷指挥，宋厢军以指挥为单位分驻各地。宋在城西五里婺女乡王家坞设有三县（金华、武义、兰溪）巡检寨。距义乌石斛桥25里有四县（东阳、义乌、永康、浦江）巡检寨。婺州厢乡有崇节、清务、山场、牢城指挥。金兵南下，宋军以成皋、杨勍为首的散兵游勇先后骚扰婺州。婺州多次爆发小规模农民起义。建炎元年（1127），浦江县何三五、永康县民、兰溪县僧居正起义。添置东路马步军副都，总管兵马钤浙东南诸将。建炎三年，始由知州兼任兵马钤，武臣为副兵马钤。成皋起义，后受招抚。绍兴三年（1133），知州不兼兵职，副兵马钤改为兵马都监。绍兴十年，东阳县谷上元等起义。景定四年（1263），武义山民起义。咸淳末，金华县民起义。
南宋末年，婺州还发生过抗击蒙古军的激战。德祐二年（1276）正月，元兵迫近临安，驸马都尉杨镇等奉二王（益王赵昱、广王赵昺）命走婺州。不久知婺州刘怡降元，二王走温州。景炎元年（1276）8月，秀王与泽围攻婺州，后闻元兵至而解归。邑人自发抗元。婺、衢二州降后复叛，章焴自为婺守。宋朝叛将取婺州，擒斩章焴，婺州落入元军之手。
元朝建立后，实行世袭制，兵员来自军户。官府指定承担兵役义务的人户，有蒙古军户和汉军户。不断加强对军事要地婺州的布防，实行武力镇压。婺州设有浙东道宣慰司都元帅府。至元二十七年（1290）11月，江淮省请还万户札忽带一军戍绍兴和婺州。至元二十九年，分绍兴路蕲县翼万户镇婺。皇庆元年（1312），置达鲁花赤万户，领千兵翼19个，其中7个翼分镇处州。调蕲县翼往驻庆元，再以庆元路沿海翼上万户镇婺，各县（州）都有镇守千户所。
在蒙古贵族统治下，婺州路民族矛盾十分尖锐，仅在忽必烈统治时期就爆发多次农民起义。至元二十三年（1286），永康县陈选四等起义。次年，婺州路柳分司起义。至元二十六年（1289），台州杨镇龙起义军攻东阳、义乌。是年，叶万五率众万余人攻下武义县，杀千户1人。至正十六年（1356），兰溪州的沿海翼兵也起兵反元。至正十八年10月，胡大海等攻取兰溪，继攻婺州，久不下。12月，朱元璋亲率大军攻婺，大破元军于梅花门外，生擒元将季弥章。朱元璋入城后，置金华翼元帅府，改婺州路为宁越府。胡大海在八咏楼为叛将蒋英杀害。
明朝，军事上实行卫所制。兵役制度为征集制，后改为招募制。洪武元年（1368），改金华翼元帅府，置金华、归安二卫。洪武三年，置安华守御千户所，设正千户1人，副千户2人，辖百户所10个。正统十三年（1448）10月，金华府爆发陶德义等人领导的大规模宣慈矿工起义。嘉靖年间，倭寇进犯东阳、永康、浦江。崇祯十六年（1643）12月，东阳许都发动“白头兵”起义，被镇压。
