Niewiele zmieniło się za Franków, którzy pokonali i wchłonęli państwo Burgundów w roku 534. Po podziale cesarstwa Karola Wielkiego w 870 roku Dolina Aosty weszła w skład królestwa Lotaryngii. Na skutek następnego podziału dziesięć lat później stała się częścią królestwa Górnej Burgundii, a następnie królestwa Arelatu − wszystkie te zmiany miały niewielkie znaczenie dla społeczności praktycznie niezależnych lenników z Doliny Aosty.
W 1031 lub 1032 r. Humbert I Białoręki, założyciel dynastii sabaudzkiej, otrzymał z rąk cesarza Konrada II tytuł hrabiego Aosty i zbudował zamek w Bard (święty Anzelm z Canterbury urodził się w tym miejscu w 1033, bądź 1034 r.). W całym regionie zaczęły powstawać potężnie ufortyfikowane zamki, więc w 1191 r. Tomasz I Sabaudzki uznał za niezbędne wydanie Charte des franchises („Karty Swobód”) gwarantującej autonomię, których to praw broniono zawzięcie aż do 1770 r., kiedy zostały unieważnione wraz z przyłączeniem Aosty do Piemontu (po upadku Napoleona kilkakrotnie odwoływano się od tej decyzji).
W połowie XIII wieku cesarz Fryderyk II uczynił z hrabstwa Aosty księstwo (patrz Książęta Aosty), które przetrwało aż do zjednoczenia Włoch w 1870 r.