Dopo la caduta dell’Impero Romano, il Canavese entrò a far parte di un ducato longobardo e di una contea franca nel VIII secolo. In questo periodo, il territorio assunse un’importanza considerevole durante il regno di Arduino, re d’Italia tra il 1000 e il 1015. Diverse dinastie nobiliari si disputarono il dominio della regione, molte delle quali rivendicavano una discendenza da Arduino. Tra le famiglie più influenti vi erano i Valperga, i Biandrate, i Mazzé, i San Martino e i Castellamonte. Queste famiglie si contesero il territorio per secoli, talvolta combattendosi, talvolta schierandosi tra i marchesi del Monferrato e i Savoia. I San Martino e i Castellamonte, guelfi e alleati dei Savoia, si opposero ai Masino e ai Valperga, ghibellini e sostenitori del Monferrato.

Nel Trecento, il Canavese fu teatro delle rivolte dei Tuchini, abitanti dei piccoli comuni rurali che si ribellarono contro il potere oppressivo dei signori feudali. Nel Basso Medioevo, il territorio fu frammentato tra il dominio dei vescovi di Ivrea, dei marchesi del Monferrato, dei principi di Acaia e dei Savoia, con questi ultimi che ne acquisirono il controllo a partire dal XIV secolo. Durante il periodo di transizione tra Medioevo e Rinascimento, il Canavese conobbe una certa stabilità politica grazie al governo dello stato sabaudo. Questo favorì una discreta crescita economica, testimoniata dalla costruzione di numerosi castelli e monasteri a partire dal XV secolo. Un importante progetto fu il Naviglio di Ivrea, un canale navigabile avviato da Amedeo VIII su progetto di Leonardo da Vinci, che collegava la città di Ivrea a Vercelli.