唐与阿拉伯世界的文化交流，主要是与波斯和阿拉伯帝国的文化交流。在公元751年怛逻斯战役以前，波斯是同中国保持友好关系的邻国。751年恒逻斯战役中，高仙芝所统率的安西联军失败。此后，唐王朝不再同阿拉伯在中亚展开正面的冲突，而是转而争取阿拉伯的支持，同吐蕃进行坚决的斗争。于是，公元751年阿拉伯代替乌玛耶朝的阿拔斯新王朝。在第二年即天宝十一年十二月，阿拉伯（唐官方档案册上称“黑衣大食”）派特使谢多诃密来到长安，第一次同中国正式建立外交关系，并授予特使以左金吾卫员外大将军的勋位。次年的三、四、七、十二月，阿斯拔王朝的使者四次来长安，从此开始了两国关系的新纪元，两国之间的经济文化交流进入空前繁荣兴旺的时期。阿拉伯和中国的贸易货物，有丝绸、陶瓷、麝香、沉香、芦鉴、花缎、帆布、宝剑、马鞍、肉桂、高良姜等。中国手工业产品的非凡技艺和绘画的高超艺术，令阿拉伯人惊叹不已。特别是造纸、冶金、绫绵和瓷器的四大工艺，从此传入阿拉伯乃至于欧洲。唐中国造纸术在阿拉伯的普及，为促进巴格达、大马士革和开罗文化生活的繁荣昌盛起到了重大的作用。
唐朝的丝织技艺，由于中国工匠在伊朗、伊拉克、叙利亚的传授，使得阿拉伯世界的丝织业大有起色，织造锦缎、绣品的技艺迅速在这一地区传播开来。绣有金线的色缎自中国传入大马士革后，其产品很快便扬名欧洲。阿拉伯的许多城市，都以用中国工艺生产地毯、刺绣、锦缎和袍服而闻名歇亚。唐朝的三彩和青、白瓷器的生产工艺，也被阿拉伯世界所采用，伊朗、伊拉克均有三种瓷器的仿造品，其中心城市可能在巴格达。当时的埃及，也销售有中国瓷器。阿拉伯世界所仿造的瓷器，由于多方面的客观原因，其产品在此后的几个世纪中，仍难和中国制造的瓷器匹敌。此外，中国的炼丹术对阿拉伯的炼丹术亦有很大的影响。由阿拉伯运来的香料和珠宝，在贸易中占有很大的比重。唐的上层社会，上至王公，下至富绅，都用香料来作熏香、化妆、净身、调料、涂料和照明。珠香、象犀、玳瑁在进口货物中也占有较大的比重。例如法里斯的朱尔出产的红蔷薇香水，沙普尔所生产的闻名天下的香油、香膏（用紫花地丁、睡莲、水仙、桃金锒、柠檬花提炼）也都传入中国。进口的阿拉伯香药，以乳香、没药、无食子（无石子）、阿月浑子、诃黎勒、安息香、金钱矾、密陀僧、炉甘石、阿魏等最为著称。与此相联系的，阿拉伯人所喜爱的蔷薇、桃金银、水仙、紫罗兰、索馨花（耶悉茗）和红花，从此也逐渐成为中国群芳谱中人们喜爱和熟悉的花卉品种。此外，波斯枣不仅传入中国，自9世纪起，枣椰树已开始移栽于中国的广东。李匈的《海药本草》所记载的诸多海药中，就有枣椰树。
在中阿的科技文化交流方面，除中国炼丹术传入阿拉伯并经阿拉伯传入欧洲从而对制药化学产生影响外，中国的脉学和麻醉术也在这一时期传入阿拉伯，对阿拉伯医学产生了重要影响。与此同时，阿拉伯曾多次向中国赠送药品如乳香、没药、血竭、木香等，这对丰富中国医药学也起到积极的作用。
唐与拜占庭的外交关系方面：公元719年，拜占庭通过吐火罗大首领向唐王朝献狮子与羚羊，同时有大德僧（即景教的主教）来到中国。公元742年5月，又有大德僧从拜占庭来到中国。可见，《大秦景教流行中国碑》在陕西建立（781年）以前，景教在关中地区已颇为流行。来自拜占庭的使节与僧侣，使唐王朝对拜占庭文明的昌盛和首都的豪华有所了解，加强了彼此间文化信息的沟通。唐朝同拜占庭及其东方草原民族之间的丝绸贸易，其中介商人是天山以北直至里海的铁勒民族和由中国西迁的可萨突厥人。在北高加索东部地区，8～9世纪墓葬出土的唐朝丝织物和汉语文书账册，表明唐朝这一地区同中国有着经济文化往来。
唐朝和东非南方三兰国的交往，是从海道上进行的。三兰国是唐王朝航船所到达的最远港口。索马里南部的黑人国殊奈，在公元629年便有使者来到长安。《通典》作者杜佑的族子杜环，公元751年怛逻斯战役被俘后，被送至库法，受到优待，得以周游西亚，随阿拉伯使团到过埃及、苏丹、埃塞俄比亚等国，亲眼在埃及、努比亚和埃塞俄比亚见到流行的大秦法（基督教）。杜环从埃塞俄比亚的萨瓦港回到波斯湾，于公元762年搭船返回广州。他所写的《经行记》，记载了他在西亚和非洲的见闻。成书于9世纪的《酉阳杂俎》一书，对亚丁湾南岸、索马里的情况和中国同这一地区的商品贸易亦有所记载。1954年于陕西长安县裴氏小娘子墓出土的黑人陶俑，人物造型惟妙惟肖，活泼可爱。
唐与印度之间的文化交流，在唐王朝的对外文化交流中占有特殊的重要地位，内容十分丰富。唐与印度的文化交流，在佛学、天文学、数学、医学及其他几个方面尤为突出。
唐与印度在天文学上的相互交流，成绩斐然。印度、阿富汗天文学家于7、8世纪不断访问中国，在隋代已有《婆罗门舍仙人所说天文经》等七八部印度天文、历算著作的中译本。唐初李淳风的《麟德历》和一行的《大衍历》，都曾参考过印度的《九执历》。观测试验结果表明，《大衍历》的正确率（70%～80%）远高于《九执历》的正确率（10%～20%），当时的太史监备有迦什氏、瞿昙氏和拘摩罗等三家印度历。至8世纪中叶，只使用瞿昙氏一家。瞿昙氏一家是世代居于长安的印度侨民，先后四代（约100年）断断续续出任太史局、司天台负责官员。第三代瞿县读（712～776）曾担任太史监、司天监要职，司天台因此被有人称为瞿昙监。瞿昙悉达（第二代）先元元年（712年）任太史监，于开元六年（718年）奉命翻译印度《九执历》，与《麟德历》参照执行。他还参加了编纂《开元占经》，保存了许多珍贵的天文资料。758年，太史监改为司天台，瞿昙读调任司天台秋官正。765年，升任司天监。由他参考《九执历》编制的历法，人称瞿昙历，与国家颁行的《至德历》参照执行。
同印度在数学上的交流，是唐朝中外数学交流的又一重要内容。开元六年（718年），在唐王朝司天监工作的印度天文学家瞿昙悉达奉唐玄宗之命，将印度历算名著《九执历》译成汉文，编纂《开元占经》第104卷。熟悉《九执历》的一行，于《大衍历》中有一张八尺之表在太阳天顶距从0度到80度的影长表，一行给出的是0度到80度的间隔为1度的d（影长）值表，可谓是世界上最早的正切表。一行的正切表，可能是受到印度正弘表启发而获得的。关于中国数学成就对印度的影响，李约瑟《中国科学技术史》第3卷，曾列举解高次方程、比例算法、分数、正数、盈不足术、不定分析等14个方面的证据，证明中国《九章》的《均输》、《勾股》同印度数学家的理论有着惊人的相似。这些相似表明，中国的数学对印度的数学曾产生过重要影响。印度的医学著作如《龙树菩萨药方》、《婆罗门诸仙药方》、《婆罗门药方》、《西域婆罗仙人方》、《西域名医所集药方》、《耆婆所述仙人命论方》等，在隋代已有中译文本。在唐朝所翻译的佛经中，也含有不少有关医药的内容。例如《佛说疗治病经》，介绍了“痔”的分类。当时还有来中国行医的印度医生，刘禹锡“赠眼医婆罗门僧诗”一首，谈到印度眼科医生巳施行针拨白内障手术。从印度传入中国的药物有火珠、郁金香、菩提树、龙脑香等。印度的医方和医学理论，在唐朝医书中亦有所记载。例如孙思邈《千金方》曾载有“耆婆万病丸”、“耆婆治恶病方”、“耆婆汤”等10余首印度药方。印度医学中的地、水、火、风“四大”学说在《千金要方》、《外台秘要》中亦有记载。中国医学的传入印度，与僧侣的往来亦有关系。在印度学习佛经的唐朝僧人义净，曾在印度传授过中国本草学、脉学、针灸学和养生学等方面的医药知识。
唐朝与东南亚各国的文化交流，所涉及的国家有佛逝等。
开元十二年（724年）七月，室利佛逝使者曾带来侏儒四人、僧祗女二人、杂乐人一部和五色鹦鹉。唐回赠绢百匹，授国王尸利陀罗跋摩为左威卫大将军。开元二十九年（741年）腊月，佛逝国的王子来中国，唐宰相设宴于曲江，册封国王刘滕束恭为宾义王，授左金吾大将军。
新罗是朝鲜半岛上的三个国家之一，在唐王朝的支持下，于660年和668年灭百济和高句丽。开元二十三年（735年），新罗统治大同江以南的朝鲜半岛，与唐朝的政治、经济、文化关系更加密切，彼此间的友好使者往来频繁。新罗不断向唐朝派遣大批留学生，是唐与新罗文化交流的一夫特色。公元640年，新罗第一批留学生来到长安。在唐朝的外国留学生中，新罗留学生之多，仅次于日本的留学生。有不少留学生参加唐朝科举，进士登第，在唐担任官职。新罗使团、留学生和来访文人之多，使新罗全面吸取唐文化，在政治制度、经济制度、教育制度、科举制度等多方面效法唐朝制度，儒家思想成为新罗王朝占统治地位的思想，并一直影响到此后几百年的朝鲜历史。新罗自公元650年起使用唐朝年号，采用唐历，广泛使用汉字、汉文，并开始用汉字音义标记朝鲜语。朝鲜学者薛聪、强首等人，于公元692年完成一种朝鲜语解读法。即所谓“吏读”，实现了汉字和朝鲜语的最早结合，开朝鲜创造自己的文字谚文的先河。采用汉字为朝鲜学者学习唐朝文学提供十分有利的条件，很多朝鲜学者成为汉语言文学的名作家。唐朝的诗歌、散文作品，被大量介绍到新罗，新罗的文学也是以诗歌、散文为主。新罗的乐器受中国影响很大，如三竹（大芩、中芩、小芩等三种竹笛）、三弦（玄琴、加耶琴、琵琶）。唐太宗的十部乐中，有高丽乐一部。在长安，有很多来自朝鲜半岛的乐师和歌舞家。
道教在朝鲜于唐玄宗时期再度兴盛，唐玄宗于开元二十六年（738年）派大师邢王奇出使新罗，向新罗王赠送《道德经》，道教在朝鲜开始流行，新罗留唐学生金可纪等人曾传习道教。待到9世纪，新罗也如同唐朝建国以来那样，出现了儒、佛、道三教并行的局面。同佛教传入和兴盛于新罗相联系的，是雕版印刷的佛教经卷也传入新罗。新罗与唐朝之间的贸易很兴盛，官方贸易很频繁。从中国运往朝鲜的有各种金属工艺品、丝织品、高级袍服、茶和书籍。由朝鲜使节赠送唐朝的有金、银、人参、毛皮等。当时，来唐朝侨居的新罗人很多，扬州江都、楚州山阳（淮安）、泗州涟水、密州诸城、登州牟平与文登，均有成批的新罗人侨居。
来唐朝求法的新罗僧侣，有不少人卓有成就。慧超（705-787年）于开元十一年（723年）来唐求法，跟从印度高僧金刚智从海上赴印度，遍游北、西、中、东、南五地区，又到过伊拉克、叙利亚，于开元二十五年（727年）经中亚回到长安。金地藏（630-728年）亦出身新罗王族，本名金乔觉。他于653年来唐，后在安徽青阳九华山化城寺为住持。大诗人李白来九华山时曾见到地藏，二人相谈极为相得。地藏坐化于寺中，信徒为他建塔。化城寺是九华山开山寺院，成为中国佛教四大名山之一。在医药交流方面，中国的医书如《素问》、《伤寒论》、《千金要方》等，唐朝时已传入朝鲜。公元693年，新罗仿唐制置医学博士，以《素问》等中国医书教授学生。同时，朝鲜的药材如人参、牛黄也传入中国，在《新修本草》中有所记载。《外台秘要》中，还选录了“高丽老师方”。