В 70-х годах VII века часть булгарских племен под началом Котрага из Предкавказья — с территории распавшейся Великой Булгарии переселилась в регион Среднего Поволжья и Прикамья.
Сувары после вторжения на их земли в 732—737 годах арабов перешли в Среднее Поволжье и разместились южнее булгар.
В VIII веке в Среднем Поволжье возник булгарский союз племён, куда под главенством булгар вошли сувары и местные волжско-финские племена. После подчинения местных племен, преимущественно финно-угорских, в конце IX века союз перерос в раннефеодальное государство Волжская Булгария, занимавшую территории Среднего Поволжья от Самарской Луки на юге до реки Вятки на севере, от Средней Камы на востоке до реки Суры на западе.
Центральные земли волжских булгар располагались в районе слияния Волги и Камы. Владения Булгарии охватывали территории современных Самарской, Пензенской, Ульяновской областей, Татарстана и Чувашии. Последняя была заселена булгарами не позднее IX века, здесь проходила западная граница волжско-булгарского государства. С территории Чувашии известны более 70 памятников булгарской археологической культуры, самым известным из них является Тигашевское святилище (Батыревский район), датируемое концом IX — началом X века.
Волжская Булгария трижды — в 1223, 1229 и 1232 году — отбивала нападения монгольских войск.
Формирование чувашей в период Золотой Орды
Осенью 1236 года монгольская армия во главе с Субэдэем разбила силы булгар, сожгла города и пленила огромное количество населения. В 1239 — 1240 годах булгарские князья Баян и Джику подняли восстание, и в следующем году монголам пришлось вторично завоевать Булгарию.
В 1236 году Волжская Булгария была разорена монголо-татарами под предводительством хана Бату (Батыя). Территория Среднего Поволжья была включена в вассальный Золотой Орде Булгарский улус. Население постоянно подвергалось насилию и физическому уничтожению. По мнению историка В. Д. Димитриева, в XIII — начале XV века погибло около 80 % жителей бывшей Волжской Болгарии. Часть людей переселилась в Приказанье, Заказанье, а также в центральные и северные районы современной территории Чувашии.
В 1243 году монголы создали Золотую Орду, куда вошла территория бывшей Волжской Булгарии. В этот период произошел отток части булгарского населения на территорию современной Чувашии. Золотоордынцами в Чувашии был построен ряд укреплений, в частности, Большетаябинская крепость (середина XIII — начало XIV века).
В результате массовых миграций булгар на территорию Чувашии и ассимиляции ими местных финно-угорских племён в течение XIII — XIV века сформировался современный чувашский народ.
После опустошения Болгарской земли во 2-й половине XIV — начале XV вв. всех болгар стали называть чувашами.
Чуваши в составе Казанского ханства
В 1438 году от Золотой Орды откололось Казанское ханство, в составе которого кроме казанских татар оказались предки чувашей, марийцев, эрзян, удмуртов и башкир.
На территории современной Чувашии, а также в приказанско-заказанском районе, в Чувашской даруге к концу XV века сформировалась современная чувашская народность.
В 1438 году от Золотой Орды откололось Казанское ханство (вместе с землями Чувашии). В русских источниках того времени территория Чувашии и другие земли на правобережье Волги, населенные, прежде всего, чувашами и горными марийцами, именуются Горной стороной. Горная сторона страдала от непрекращающихся стычек между Казанским ханством и Русским государством, через её территорию постоянно проходили войска враждующих сторон. В связи с одной из русско-казанских войн в 1469 году летопись впервые упоминает город Чебоксары.
К 1521 году относится первое упоминание этнонима «чуваши»: русская летопись называет их в числе народов, которые в результате восстания сместили с казанского престола московского ставленника Шах-Али в пользу его конкурента Сахиба I Герая. Население Горной стороны приняло активное участие в Русско-казанской войне 1521 — 1524 годов, сражаясь и перекрывая поставки продовольствия русским войскам. Вскоре Горная сторона была разорена набегом Ногайской орды. В 1540 году чуваши Горной стороны участвовали в набеге казанцев на Кострому.
В 1545 году начались Казанские походы Ивана IV Грозного. К этому времени политические настроения чувашских и горномарийских феодалов изменились, и с 1546 года они начали оказывать русскому царю помощь в борьбе с казанским ханом Сафа-Гиреем, надеясь вернуть к власти Шах-Али. В 1551 году Шах-Али привел жителей Горной стороны (горных людей) к присяге Ивану IV. По условиям договора чуваши и горные марийцы обязывались освободить русских пленных, повиноваться Ивану IV и платить дань. Взамен Иван IV обещал сохранить за горными людьми их земли и угодья, а также установить терпимую для населения систему податей. Воины Горной стороны, в том числе чуваши, участвовали во взятии Казани в 1552 году, по итогам которого Казанское ханство вошло в состав Русского государства.