وهي الفترة التي تشمل الخلافةَ الراشدة والفتراتِ الأمويةَ والعباسية والفاطمية. بعد معركة اليرموك الفاصلة سيطر العرب المسلمون على فلسطين وبلاد الشام، واتخذوا دمشقَ عاصمةً لهم، وتم فتح القدس سنة 637 م. وأُعلن معاويةُ ابن أبي سفيان خليفةً سنة 660 في مدينة القدس، وازدهرت فلسطين ازدهاراً كبيراً في الفترة الأموية، فبنى عبد الملك بن مروان وابنُه الوليد قبةَ الصخرة والمسجدَ الأقصى المبارك، وشيَّد سليمان مدينةَ الرملة، وأُعيد بناءُ المدن والضياع، وتُعتبر القصورُ الأموية جنوب المسجد الأقصى وقصر هشام في أريحا مثالاً على العمارة الأموية في هذه الفترة.

وظهرت آثار الفترة الأموية في مدينة القدس والرملة وبيسان وقصر هشام وقصر المنيا ومواقعُ أخرى، وقد تم ضرب الدنانير الذهبية والدراهم الفضية والفلوس البرونزية التي حملت معلومات حول دور ضرب العملة وتواريخها والحكام ومأثورات دينية على الوجهين.

وبعد انتهاء الحكم الأموي سنة 750 ميلادية، انتقلت الخلافة إلى العباسيين الذين نقلوا عاصمتهم إلى بغداد في العراق، واستمر اهتمام الخلفاء العباسيين بفلسطين عامةً والقدس خاصة، حيث جرت إصلاحاتٌ للحرم القدسي الشريف والأماكن المقدسة، في عهود أبي جعفر المنصور وهارون الرشيد والمأمون. ومع ضعف الخلافة العباسية المركزية انتقلت فلسطين إلى حكم الولايات الطولونية والإخشيدية التي تبعت اسمياً الخليفةَ العباسي في بغداد، ثم خضعت فلسطين إلى حكم الدولة الفاطمية، وقد حصَّنوا مدنها وعززوا دفاعاتها البحرية. وضُربت الدنانير الفاطمية في فلسطين أيضاً، واستمر الحكم الفاطمي في فلسطين حتى قدوم الفرنجة.