秦汉至宋元，时间跨度漫长，科技进步巨大，是我国封建社会发展的重要时期。兽医行业在此期间有了极大发展，取得了历史性成就，在我国兽医兽药史上占有重要地位。秦汉至宋元时期，是中兽医学知识不断总结和学术体系形成及发展的时期。秦汉时“牛医”的出现和《神农本草经》的问世，标志着兽医技术的进一步发展。魏晋南北朝时期，北方游牧民族入主中原，使畜牧业有进一步发展。宋金元时期，是我国兽医技术和学术以补充、阐释为主的发展阶段，同时开兽医院之先河。
秦汉时期，民间不仅有专治马病的马医，当时还出现了因耕牛的发展而出现专职的“牛医”。秦代已制定畜牧兽医法规《厩苑律》，在汉代改名《厩律》。
东汉末期出现了《神农本草经》，该书收藏药物365种，它是我国最早的一部人畜通用的药学专著。
《神农本草经》依循《黄帝内经》提出的“君臣佐使”的组方原则，也将药物以朝中的君臣地位为例，来表明其主次关系和配伍的法则。
《神农本草经》对药物性味也有了详尽的描述，指出寒热温凉四气和酸、苦、甘、辛、咸五味是药物的基本性情，可针对疾病的寒、热、湿、燥性质的不同选择用药。
寒病选热药，热病选寒药，湿病选温燥之品，燥病须凉润之流，相互配伍。并参考五行生克的关系，对药物的归经、走势、升降、浮沉都很了解，才能选药组方，配伍用药。
《神农本草经》中有些药指明专用于家畜。在《居延汉简》、《流沙坠简》以及《武威汉简》中，均有医治马牛病的处方。
汉中山墓中出土了治病用的金针、银针和铁制的九针。《盐铁论》中已提到用皮革保护马蹄。
从长沙汉墓中还发现《相马经》。根据史书记载，汉代还出现铜制的良马标准模型，立于京城东门外，有马援制的铜马模式。
魏晋南北朝时期，北方游牧民族入主中原使畜牧业有进一步的发展，为畜牧业服务的兽医学随之有进一步的发展和提高。
东晋名医葛洪著的《肘后备急方》中有治六畜诸病方，对马驴役畜的十几种病提出了疗法。从用灸熨术治马羯、臌胀等，可知当时针灸治疗的广泛应用，当时已提出试图用狂犬的脑组织敷咬处治狂犬病。
北魏贾思勰著《齐民要术》一书，其中有畜牧专卷，并附一些供牧人等采用的应急疗法、疗方48种，应用于26种疾病。
如用掏结术治粪结，用削蹄和热烧法治漏蹄，用无血的去势法为羊去势，犍牛法阉割公牛，给猪去势以防感染破伤风症的方法，以及关于家畜大群饲养时怎样防治疫病的发生和进行隔离措施，反映了当时的兽医技术水平已相当高。
隋代兽医学的分科已经更加完善，而且在病症的诊治、药方和针灸等方面都有专著。隋代开始设立兽医博士，唐代因循隋制，在太仆寺中设兽医博士4人，教育生徒百人。
另外，在太仆寺系统中设兽医600人。
由于唐代有一个完整的兽医教育体制和兽医升迁制度，使唐代的兽医学术得到迅速发展。
唐代的司马李石采集当时的重要兽医著作，编纂成《司牧安骥集》4卷。前3卷为医论，后1卷为药方，又名《安骥集药方》。
《安骥集药方》是我国现存最古的兽医学专著，也是自唐到明约1000年间兽医必读的教科书。书内共录药方144个，按功效分为15类，分类方法尚未达到五经分类的水平。
该书对于我国兽医学的理论及诊疗技术有着比较全面的系统论述，并以阴阳五行作为说理基础，以类症鉴别作为诊断疾病的基础，八邪致病论是疾病发生的原因，脏腑学说是家畜生理病理学的基础。
为了保障畜牧业的发展，唐代制定有保护牲畜的法规。少数民族集中的边疆地区，兽医学有新的发展。在西藏且出现了藏兽医，著作有《论马宝珠》、《医马论》等。在新疆吐鲁番的唐墓中曾发掘出《医牛方》。
唐高宗时颁布我国人畜通用药典《新修本草》，内载药物844种，并有标本图谱。它是世界是最早的药典。日本兽医平仲国等于唐贞元年间来我国长安留学，回国后对日本兽医界产生深远影响，形成“仲国流”的兽医学派。
宋金元时期我国兽医学是以补充、阐释为主的发展阶段。北宋采用唐代的监牧制度，并在1007年设置专门医治病马的机构，这是我国兽医院的开端。
1103年，宋朝规定病死马尸体送“皮剥所”，类似尸检的剖检机构。这是我国官办最早的兽医专用药房。据《宋史·艺文志》记载，宋代有《伯乐针经》、《安骥集》、《安骥集药方》、《贾躯医牛经》、《贾朴牛马》、《马经》等有关兽医的著作。元朝是以牧起家，对牲畜疫疾的防治相当注意。元代的《痊骥通玄论》中，有阐释治疗马粪结症的起卧入手歌，对结症的诊断治疗有明显的发展和提高。其中，《点痛论》总结出诊断马肢蹄病的跛行诊断法，是创新的总结。
《痊骥通玄论》还进一步阐释发展了五脏论等中兽医基础理论，为传统中兽医学的发展和提高做出了贡献。