西晋陈寿着的《三国志》和宋范晔的《后汉书》是这一时期史学的代表作。
《三国志》共六十五卷，包括《魏志》三十卷，《蜀志》十五卷，《吴志》二十卷，主要记载魏、蜀、吴三国鼎立时期的历史。陈寿吸取魏、吴史书的材料，又自编蜀国史书，编纂成为《三国志》。
陈寿写书时，正当魏晋之际，天下乱离，资料不全，故内容显得不很充实，也没有表和志。但《三国志》善于叙事，文笔简洁，剪裁得当。陈寿死后百余年，三国史料大量出现，南朝宋文帝以《三国志》过于简略，下令裴松之作注。
《史记》、《汉书》注重训释文义，而裴注《三国志》则重在增补史实。据粗略统计，注中列举魏晋着作二百多种，而且截取史料比较完整，注文的文字总数超出正文三倍，故注文价值不亚于《三国志》正文。
南朝宋范晔所着《后汉书》共一百二十卷，主要记载了东汉自光武帝刘秀到献帝刘协近二百年的历史。范晔在诸家后汉史，特别是在刘珍等人《东观汉记》的基础上，斟酌去取，写成了《后汉书》。由于他死得过早，《志》没有写成。所以纪、传的作者是范晔，志的作者是东晋的司马彪。
《后汉书》简明周详，叙事生动，故后来居上，淘汰了以前各家的后汉史。梁刘昭为《后汉书》作注，又把晋人司马彪《续后汉书》的三十卷《志》抽出来，加以注释，补入《后汉书》。
除了上述两部史学着作外，还有南齐沈约的《宋书》，梁萧子显的《南齐书》，北齐魏收的《魏书》。南齐臧荣绪的《晋书》是唐修《晋书》的蓝本。北魏崔鸿作《十六国春秋》，专记十六国历史，现在仅存有辑本。
这一时期，人物传记和地方志也已兴起。梁释慧皎的《高僧传》为二百五十多个和尚写了传，是研究佛教史的史料。晋常璩的《华阳国志》是研究汉中和四川、云南、贵州地方史的重要材料。
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