W VI wieku cesarstwo Północnej Dynastii Wei zostało podzielone a tereny w pobliżu Hami przeszły pod kontrolę tureckiego kaganatu zachodniego. Hami na przemian znajdowało się pod panowaniem kaganatu wschodniego i zachodniego, które spierały o się o ten obszar.
Dopiero za panowania dynastii Tang (618–907) odzyskali Chińczycy kontrolę nad zachodnimi szlakami handlowymi. Miasto zostało przez nich zajęte w 610 oraz w 630 roku, kiedy stało się siedzibą prefektury o nazwie Yizhou (伊州). W tym czasie Hami odwiedził chińskim mnich buddyjski i pielgrzym Xuanzang, który spędził tam kilka tygodni, odpoczywając po przemierzeniu pustyni Gobi. Oprócz tego do miasta przybywali muzułmańscy misjonarze z Bliskiego Wschodu. Hami pozostało pod panowaniem Chińczyków do 763 roku, kiedy Tybetańczycy najechali na północno-zachodnie Chiny.
Kaganat ujgurski, który powstał w 744 roku, nie obejmował terytorium Hami, lecz w 840 roku, po upadku kaganatu, grupa Ujgurów wyemigrowała na zachód i osiedliła się na wschodnich zboczach Tienszanu, a wkrótce potem dotarła w okolice Turfanu i Hami. Ostatecznie w IX wieku Hami przeszło pod panowanie Ujgurów. Miejscowa ludność nie-turecka zaczęła stopniowo przejmować język ujgurski, a region ten stał się znany jako Ujguristan.