Während der Spätantike verlor Rom an Bedeutung und die Wahl Konstantinopels als neue Residenz für den römischen Kaiser bestätigte nur die Schwächung Roms. Nach der Spaltung des Imperiums in das Weströmische und das Byzantinische Reich, gelang es Byzanz, den barbarischen Verwüstungen auszuweichen und sie wurde für mehrere Jahrhunderte zum kulturellen Zentrum Europas.
Die byzantinische Architektur, bereichert durch iranische, syrische u.a. Errungenschaften, zeichnete sich durch eine neue Sichtweise des Kirchenbaus aus. Die Kirche transformierte sich von einem Haus Gottes zu einem Ort des gemeinsamen Gebets und der religiösen Feier. Diese Veränderungen führten zu einer Ausweitung des Raums und einem reichen Dekor. Die gelungenen Bauwerke der byzantinischen Architektur (z.B. Hagia Sophia in Konstantinopel) erwiesen sich als richtungsweisend für die Architektur Ost- und Südeuropas. Auch die Architektur der westeuropäischen Vorromanik profitierte von den byzantinischen Errungenschaften (z.B. Aachener Dom), obwohl für diese Region die Architektur der römischen Antike eine größere Bedeutung darstellte. Selbst der Name der Romanik, die sich seit dem 10. Jahrhundert von Frankreich aus in den meisten europäischen Länder verbreitete, weist auf eine direkte Verbindung mit der römischen Architektur hin. Ziemlich schnell stieß die romanische Bauweise an ihre Grenzen. Durch die Raumvergrößerung konnten die massiven Mauern kein schweres Gewölbe mehr tragen und im 13. Jahrhundert entwickelte man ein Verfahren der Gewichtsverlagerung nicht mehr auf die Mauern, sondern auf Säulen und Stäbe, die durch ein Strebewerk von außen stabilisiert wurden. Die abwertende Bezeichnung dieser Stilepoche als Gotik (=barbarisch) ist auf Grund der vielen großartigen Meisterwerke nicht berechtigt. In diese Zeit rückte das Zentrum des gesellschaftlichen Lebens in die Stadt. Das repräsentativste Gebäude wurde nicht mehr die Abteikirche, sondern die Kathedrale, die in allen wichtigen Städten errichtet wurde und noch heute oft die Hauptsehenswürdigkeit darstellen (Paris, Chartres, Köln, Canterbury u.a.). Ende des 14. / 15. Jahrhunderts wurde dem Innen- und Außenschmuck immer größere Bedeutung beigemessen. Skulpturen, Krabben, Wasserspeier usw. bildeten in der Flamboyant-Gotik ein umfassendes ornamentales System, das oft als gotisches Barock charakterisiert wird. Dies ermöglichte in der Architektur den Übergang zur Renaissance.
Das Vordringen des Islams nach Europa bereicherte die europäische Architektur durch prachtvolle Paläste und originelle Sakralbauten. Zu den Meisterwerken der islamischen Architektur in den europäischen Ländern zählen Alhambra und Generalife in Spanien, die Mohammed Moschee und das Mausoleum der Schirwanschahs in Baku, der Khan-Palast in Bachtschyssaraj auf der Krim und viele andere.
