虽然这次迁都仅仅不到二十年，楚国就灭亡了，但是春申君和楚国政府按照大国都邑规划的寿春，占据着南北交通的重要节点，已经迅速成为司马迁笔下的“都会”。在今后近千年的时间内，这里都将是江淮地区数一数二的大城市。两汉三国时期的江淮大都会楚国灭亡后，寿春凭借楚国留下的良好基础成为秦国九江郡的治所，淮河以南的河南、安徽地界，湖北东部及整个江西都在其辖区之内。
秦国灭亡后，刘邦少子刘长被封为淮南国王，这里成为淮南国的首都。淮南国的末代君王刘安更是历史上的知名人物，他和汉武帝之间的恩怨故事更是在文学影视作品中常被提及，可谓人尽皆知。最后，刘安自杀，淮南国被废除，这里重新成为汉朝的九江郡治所。刘安虽死，却为后世留下了名著《淮南子》，以及在炼丹过程中意外发明的食物——豆腐。
《淮南子》书影。图源/网络两汉期间，寿春一直是江淮地区最繁华的城市，甚至超过了军事地位齐平的彭城（今徐州）。东汉末年，天下大乱，寿春成为足以建都的城市，曹操和刘备煮酒论英雄时，刘备说“淮南袁术，兵精粮足，早晚要做皇帝。”当时，淮南是袁术统治的中心。但这位被曹操称为“冢中枯骨”的废材袁术，切实地把寿春祸害得不轻，曹操占领淮南后曾短暂把管辖这一地区的扬州治所迁移到合肥。
这个新兴的合肥竟成为孙权无数次带兵十万都无法攻克的城市。曹魏建国时，寿春已经完全恢复了元气，再度成为曹魏扬州的治所，也是他们的东南第一重镇。曹魏末年发生了以反对司马氏专权为目标的“淮南三叛”，起兵地点都在寿春。尤其是第三叛的诸葛诞起兵，司马昭挟持傀儡君主曹髦，动员了整整二十六万大军围攻寿春城，诸葛诞的兵力加上吴国派来的援军也有约二十万，近五十万大军在寿春附近展开激烈战斗。
这是三国时期最大规模的一次战役，相比之下，赤壁之战双方实际兵力不过三十余万。“淮南三叛”虽然对寿春地区造成了一定破坏，但是并没有影响到这座城市的重要地位。从汉朝到三国两晋南北朝时期，寿春一直是淮河流域头等重要的都市，因为其地位实在太重要了。 南北分裂下的争夺焦点由于吴军的介入，三国末年的寿春之战成了大分裂时代南北朝争夺寿春的预演。
到西晋政府崩溃，北方成为各族军阀肆虐的舞台。有道是“守江必守淮”，对于南渡不久立足未稳的司马氏和士族大家而言，必须保住寿春，才能有时间在南方建立稳固的统治。东晋立国之初，强悍的羯族军阀石勒准备渡过淮河继续南侵，当时的东晋政府几乎动员了全部力量，集中在寿春，以期遏制石勒军南下。幸运的是，江淮间连续的暴雨使石勒军难以继续前进，随后军中爆发了大规模疾病，最终晋军不战而保住了寿春。
