В конце X и XI вв., в связи с распадом Аббасидского халифата правители ряда областей и стран, в том числе и ширваншахи, стали править независимо, и власть их постепенно становится наследственной.

Богатые города Ширвана — Шемаха и особенно Баку привлекали взоры иноземных захватчиков, которые неоднократно нападали на них, грабя и уничтожая его жителей. Источники сообщают, что в 421 г. х./1030 г. отряд русов на тридцати восьми судах напал на Ширван. Ширваншах Минучихр I ибн Йазид  встретил их около Баку (Бакуйа). Много ширванцев было убито в сражении с русами, и в том числе потерял жизнь Ахмад ибн Хасскин — один из их знатных лиц.

В 1066 г. предводитель тюрков Каратекин напал на Ширван. В начале он захватил Шамаху, а затем Баку. После похода Каратекина проникновение тюрок в Азербайджан продолжалось более интенсивно. В 1067 г. сельджукский султан Алп Арслан вторгся в Арран. Ширван, где правили на правах вассалов сельджуков ширваншахи XI-XII вв. и на западе — Арран, находившийся под властью атабеков Ильдегизидов. Ильдегизиды были также правителями Южного Азербайджана и считались вассалами сельджукских султанов. Источники сообщают, что во второй четверти XII в. Ильдегиз захватил весь Ширван, включая Баку.

В короткое время Ильдегиз завоевав полностью Арран, Гянджу, Ширван и Баку с войском и подданными, установил такие отношения, что в сердцах всех к нему появилась любовь. 

В 1170 г. ширваншах Ахситан I, пользуясь поддержкой грузинского царя Георгия III (который являлся его двоюродным братом по матери), разбил около Баку флот русов из 73 кораблей.

В конце XII в. Ширваншахи становятся номинально независимыми, но фактически находятся под властью Ильдегизидов.

В 1191 г. Шемаха была сильно разрушена землетрясением, во время которого погибли жена и дети ширваншаха Ахситана I. По-видимому, Ахситан перенес в это время свою резиденцию из Шемахи в Баку. Конец XII и начало XIII вв. были периодом феодального процветания города Баку. Ширваншахи украсили город рядом сооружений и укрепили его. В первой половине XII в. были возведены крепостные стены города и произведен ряд фортификационных работ. В систему оборонительных сооружений города входила и Девичья башня. Значение Баку как одного из богатых городов Ширвана и важного порта на Каспийском море еще более увеличивается. Источники в это время описывают Баку как неприступную крепость и значительный город Востока.

В конце XII в., после смерти Кызыл Арслана, государство Ильдегизидов постепенно приходит в упадок, в связи с чем ширваншахи, вассалы Ильдегизидов перестают признавать их власть и приобретают на короткое время независимость. Это был период подъема и экономического процветания Ширвана. Однако этот период мирного существования страны продолжался недолго.

Вскоре после распада сельджукской империи над странами Востока нависла угроза монгольского нашествия. Азербайджан также не избежал монгольского завоевания. По сообщению азербайджанского географа начала XV в. Бакуви, монголы долго не могли взять сильно укрепленную крепость у берега моря — Баку, жители которого оказывали им упорное сопротивление. Только после завоевания всей страны город вынужден был покориться.

В связи с нашествиями иноземных захватчиков в XII-XIII вв. ширваншахи стали сооружать в Баку и на Абшероне крепостные стены, башни и укрепления оборонительного характера, на которых фиксировались имена Ширваншахов, сопровождаемые пышными титулами, что говорит о независимости Ширваншахов и крупных феодалов их вассалов.

Баку при Ильханидах являлся местом зимовок монгольских государей. В 1297 г. Газанхан сын ильхана Аргуна прибыл в Баку и там расположился с намерением перезимовать.

Баку являлся естественной гаванью, имеющий большое экономическое значение. Купеческие корабли из Ирана и Средней Азии стали отдавать предпочтение Бакинский гавани.

В 1392/3 г. Тимур назначил своего сына Миран-шаха правителем Ширвана, в том числе и Баку, однако шейх Ибрагим сохранил и при нем свой титул ширваншаха. В конце XIV в. от имени Теймура были отчеканены серебряные и медные монеты.

В 1413 г. Ширваншах Ибрагим I признал себя вассалом султана Карагоюнлу Кара Юсуфа. Баку, как и другие города Ширвана, подпадают под власть государства Карагоюнлу. Однако это вассальство носило формальный характер. Сын и преемник Ибрахима — Халилуллах I (1417-1465 гг.) после занятия престола Халилуллах отказался признавать свою зависимость от падишахов Карагоюнлу. При Халилуллахе, который занялся благоустройством своей страны и столицы города Баку, началось большое строительство ансамбля дворца Ширваншахов, караван-сараев и мостов.

Наиболее ранние монеты, отчеканенные его сыном и преемником Фаррух Ясаром, датируются 1465 годом. Мирный период независимого существования государства Ширваншахов закончился катастрофой при преемнике Халилуллаха Фаррух Яасаре, когда шейх Джунейд и его сын шейх Гейдар из рода Сефевидов, напали на Ширван. В 1460 г. в период правления Халилуллаха I, во время сражения погиб шейх Джунейд, а в 1488 г. в период правления Фаррух Ясара был убит шейх Гейдар.

В XI-XVI вв. в Баку и на Абшероне было развито ремесленное производство, были резчики по камню, граверы, каллиграфы, художники, ткачи, ковроделы, ювелиры, зодчие, строители, гончары, медники, строители судов и ремесленники различных отраслей производства. 

Древние пути мировой международной транзитной торговли стран Востока с Западом, пролегавшие через Азербайджан, проходили близ Абшеронского полуострова.

Значение Баку как важного порта отмечено в старинном каталонском атласе, составленном в 1375 г. Здесь Каспийское море называется Бакинским морем и морем Сарра.

Главными предметами вывоза из Баку были нефть, шелк, соль, которые экспортировались в Южный Азербайджан, Среднюю Азию и через Астрахань в Россию и Европу.

Абшеронские дачи снабжали рынки города Баку инжиром, гранатами и виноградом, произраставшими в изобилии в садах Абшерона.

После ширваншаха в феодальной иерархии стояли эмиры, имена которых фигурируют в ряде строительных надписей, как в крепости Баку, так и на Абшероне.

Вторую группу внутри класса феодалов составляло высшее духовенство — шейх уль-ислам в вилайете, кадии и кади ал-кудат (кадием кадиев), т. е. кади главного города области, которые часто занимали высшие должности в городском управлении. В Баку, так же как и в других мусульманских государствах, функционировало мусульманское право, основой которого являлся шариат.

К группе духовенства относились имамы соборной мечети, мударрисы (преподаватели медресе), сейиды и шейхи дервишских обителей, ханак, завийа и т. д., а также мутаваллии вакфов.

К городской аристократии относилось также крупное купечество.

Важное место в феодальном обществе города Баку занимали раисы — начальники. В компетенцию раисов входили различные обязанности. Им подчинялись и перед ними отчитывались главы различных цехов и корпораций, старшины кварталов и начальники базаров. Раисы являлись представителями купеческих гильдий или главами старшин ремесленных цехов, игравших важную роль в социальной жизни города.

Городской совет, состоял из старейшин города и раисов, имевших отношение к городскому управлению, которые отчитывались перед раис ар-руаса (раис раисов).

А. Бакиханов в своей работе перечисляет имевших научные труды выдающихся средневековых ученых, выходцев из Ширвана, и среди них называет шейха Абу-Абдаллаха Али ибн Мухаммада Бакуви (948-1050), известного под именем Мухаммад Али Бакуви. Его сочинения состоят из сборника хадисов, сборника о жизни суфиев, «Ахбар ал-арифин», «Ахбар ал-гафилин» и сборника стихов и афоризмов

На рубеже XIV-XV вв. на всем Ближнем и Среднем Востоке получила большое распространение крайняя шиитская секта хуруфитов («буквенников») — хуруфийа (араб, хуруф мн. число от харф — «буквы, буква»). Основателем этой секты являлся Фазлуллах Наими. Ф. Наими с 1386 г. долгое время жил в Баку и в Ширване, куда он был сослан Тимуром. В конце XIV в. Баку был центром, откуда учение хуруфитов стало распространяться по всему Ближнему и Среднему Востоку. После смерти Фазлуллаха Наими, Имададдин Насими (1369-1417)   стал самым выдающимся предводителем хуруфитов.

Развитие философии и науки прослеживается в Ширване и в XIV-XV вв. А. Бакиханов называет имена крупных для того времени ученых, уроженцев Баку — жившего в XIV веке Абу-Саид-Абдала Бакуйи, дервише, о котором писал Мухаммед ибн Махмуд в книге «Нафаис ал-фунун».

Одним из замечательных средневековых ученых Азербайджана конца XIV — начала XV вв. был уроженец города Баку — Абд ар-Рашид ибн Салих ибн Нури, известный под нисбой — Бакуви. Единственное дошедшее до нас географическое сочинение этого автора, написанное на арабском языке, под названием «Талхис ал-Асар ва аджа'иб ал-Малик ал-каххар» («Сокращение «Памятников» и чудеса царя могучего») было написано в 806 г. х. (1403 г. н. э.). В различных странах имеется ряд списков этого сочинения, а также рукописей с персидским переводом. Одна из арабских рукописей (переписанная в 1614 г.), хранящаяся в настоящее время в Национальной библиотеке в Париже под номером 5299, была переведена на французский язык в 1789 г. и издана де Гинем.

В XV в. в Баку при дворе Халилуллаха жил один из выдающихся средневековых ученых и философов Ближнего и Среднего Востока Сайид Яхья ибн ас-Сайид Баха ад-Дин аш-Ширвани аш-Шамахи ал-Бакуви. Сайид Яхья родился в Шемахе в богатой семье. Сайид Яхья покинул Шемаху и приехал в Баку, где поселился при дворе Халилуллаха, где он пользовался большой популярностью как философ и ученый. Сайид Яхья написал ряд трудов, носящих суфийско-мистический характер.

Сохранившиеся в Ичеришехере памятники, относящиеся к XIII-XIV и более поздним векам, свидетельствуют о том, что в это время в городе Баку существовали «моллахана» т. е. богословские школы, а также медресе, где в основном изучали богословские и философские дисциплины, а также мусульманское право. 

Разговорный язык жителей города Баку был тюркский, на котором писали в конце XIV и начале XV в. великий азербайджанский поэт Насими, Бадр Ширвани и другие поэты, жившие в Баку.

Период с XII в. по 20-х годы XIII в. был первым периодом расцвета Баку. XV век является периодом процветания городской культуры, когда Баку стал столицей государства Ширваншахов, одного из значительных феодальных образований на территории Азербайджана.

Сара Ашурбейли. История города Баку. Баку: Азернешр, 1992, с. 87-179. (на русском языке)