ابن حوقل در کتاب
صورةالارض در سدهٔ چهارم هجری، شهرهای مراغه، تبریز، ارمیه، خوی، سلماس، برکری، اردبیل، داخرقان، اشنه، میانج، مرند و برزند را جزء شهرهای مهم آذربایجان ذکر کردهاست. در کتاب حدود العالم نیز -که تألیف همین سدهاست- مناطق اران، ارمنستان و آذربایجان جدا از هم ذکر شدهاند. محمد مقدسی -دیگر جغرافیدان سدهٔ چهارم هجری- در حالی که بین مناطق اران، ارمنستان و آذربایجان تفاوت قائل میشود، سلماس، ارومیه، مراغه و خوی را جزء ارمنستان شمرده و رسبه، تبریز، جابروان، خونج، میانج، سراة، بروی، ورثان، موقان، میمذ و برزند را جزء شهرهای آذربایجان ذکر کردهاست.

زکریای قزوینی در سدهٔ هفتم هجری و در کتاب
آثارالبلاد و اخبارالعباد، آذربایجان را سرزمینی پهناور بین اران و کوهستان میداند و میگوید شهرها، روستاها، کوهها و رودخانهها در آن سرزمین بسیار است. حمدالله مستوفی نیز در همین سده از ۹ تومان بلاد اداری آذربایجان در دوران ایلخانان اینگونه یاد میکند: «بلاد آذربایجان ۹ تومان است، بیست و هفت شهر دارد در بیشتر مناطق این مملکت هوا سرد و در بعضی مناطق ملایم است، حدودش با ایالت عراق عجم، موغان، گرجستان، ارمن و کردستان پیوسته، طولش از باکو تا خلخال ۹۵ فرسخ، عرضش از بجروان تاسیپان ۵۵ فرسخ میباشد.
یکم تومان تبریز (شامل تبریز، اوجان و طسوج)، دوم تومان اردبیل (شامل اردبیل و خلخال)، سوم تومان پیشگین (شامل پیشگین، خیاو اوناد، ارجاق، اهر، تکلفه و کلئبر)، چهارم تومان خوی (شامل خوی، سلماس، ارومیه و اشنویه)، پنجم تومان مراغه (شامل مراغه، دهخوارقان و نیلان)، هفتم تومان مرند (شامل مرند، دزمار، زنگیان، ریوز و گرکر)، هشتم تومان نخجوان (شامل نخجوان، اردوباد، آزاد و ماکویه).». در کتاب
بستانالسیاحه نوشتهٔ زینالعابدین شیروانی حدود آذربایجان چنین آمدهاست: " … محدود است از طرف شمال به ولایت موغان و شیروان و جبال البرز و از سمت جنوب به عراق عجم و کردستان و از جانب مشرق به دیار خلخال و گیلان و طالش و دیلم و از جانب مغرب به بلاد ارمن و گرجستان.
در ترجمهٔ فارسی کتاب یاقوت حموی (سدهٔ هفتم هجری) چنین آمدهاست: «
حدود آذربایجان از بردعه تا مشرق تا از زنجان در مغرب و از سمت شمال به سرزمینهای دیلم، جیل (گیلان) و طرم (طارم) است؛ و او (آذربایجان) اقلیم بزرگ و وسیعی است و از شهرهای مشهورش تبریز امروزه مرکز و بزرگترین شهر آذربایجان است و قبلاً مرکز آن مراغه بود و از شهرهایش خوی، سلماس، ارومیه، اردبیل، مرند و غیرهاست. محمدجواد مشکور باور دارد یاقوت در مورد تعیین حدود آذربایجان دچار اشتباه شده و عبارت وی را چنین تصحیح کردهاست: «
حد آذربایجان از شمال بردعه از شرق بلاد، دیلم و گیلان و از مغرب از زنجان از جنوب بلاد طارم و زنجان است.» برپایهٔ این گفتهٔ یاقوت، بخشی از اران تا بردع نیز جزو آذربایجان بودهاست؛ ولی در کتاب دیگر خود «گزیدهٔ مشترک» رود ارس را مرز میان آذربایجان و اران دانستهاست.
گاهی زنجان را نیز به عنوان بخشی از آذربایجان به حساب میآورند. حسین آلیاری برپایهٔ نوشتهٔ جغرافیدانان و گردشگران اسلامی، حدود آذربایجان را اینطور مینویسد: «
تبریز، اردبیل، مراغه، خنج، ورثان، سیر، میانج، برزه، ارومیه، جابروان، خوی، مرند، گلسره، باجروان، برزند، سلماس، شیز، سلق، نریز، سندبابا، سابرخاست، سراو، ماینهرج، بذ، میمذ، نیر و زنجان.»

ناحیه جبال به رنگ نارنجی و در شمال غربی آن ناحیه آذربایجان در یک نقشه قدیمی.
حدود و مرز آذربایجان در طول تاریخ از دید جغرافیدانان و جهانگردان متفاوت بودهاست. نقشههای موجود از سدههای پیش از سدهٔ بیستم، آن را جنوب ارس ترسیم کردهاند. بنابر نظر سویچسکی در منابع کتبی به ندرت اران با آذربایجان یکی شمرده شدهاست. منابعی نیز اران را جزء ارمنستان شمردهاند. بنابر نظر گروهی از دانشمندان، اطلاق نام آذربایجان به حاکمیت دولت مساوات برای جمهوری نوین آذربایجان، یک امر سیاسی برای جدایی آذربایجان تاریخی (آذربایجان ایران) بودهاست و آذربایجان تاریخی را شامل نمیشود.
بنابر نظر بورنوتیان در دورهٔ صفویان به خاطر گرفتن مالیات، برخی از سرزمینهای شمال ارس جزء آذربایجان حساب میشد. اما این رسم در سدهٔ هجدهم و نوزدهم میلادی به تدریج از بین رفت و برای تاریخنگاران مسلمان محلی قفقازی -مانند میرزا جمال جوانشیر و میرزا آدیگوزلبگ- و سایر تاریخنگاران این منطقه، آذربایجان واقع در جنوب ارس بودهاست همچنین بنابر نظر مایکل کروسانت، بخشهایی از اران جزء ارمنستان نیز بهشمار آمدهاست.
به عقیدهٔ عباس زریاب خویی، دلیل این تناقض در مورد مرز شمالی آذربایجان در سدههای چهارم و پنجم هجری تا زمان یاقوت حموی (سدهٔ هفتم قمری)، تسلط مسلمانان بر سراسر آذربایجان و اران و مسلمانشدن اهالی این دو سرزمین است و به همین جهت، جغرافینگاران حدود اران و آذربایجان را گم کردند و از اینرو گاهی حد شمالی آذربایجان را تا قسمتهای خیلی شمالیتر رود ارس بالا بردهاند.
پس از مهاجرت ترکان سلجوقی به آذربایجان و اران، از بینرفتن زبانهای بومی، گسترش زبان ترکی و پس از آن رواج مذهب شیعه در دوسوی رود ارس و در هر دو سرزمین باعث پیوند هرچه بیشتر مردم این مناطق گردید و نام اران تحتتأثیر نام آذربایجان -که معروفتر بود- قرار گرفت. به گونهای که واسیلی بارتلد معتقد است در این زمان اران بدون واسطه به آذربایجان ملحق شد.
بنابر نظر چند پژوهشگر در حقیقت در سدههای گذشته و نقشههای پیش از سال ۱۹۱۸ میلادی، هیچگاه بخشی که هماکنون جمهوری آذربایجان نامیده میشود، نام آذربایجان برخود نداشته و همیشه قسمت جنوبی رود ارس -که هماکنون در ایران قرار دارد- آذربایجان نامیده میشده و قسمتهای شمالغربی رود ارس آلبانیا و سرزمینهای شمالشرق رود ارس شروان نام داشتهاست و در دوران شوروی نام آذربایجان بر این مناطق گذاشته شد.
در جغرافیای دوران اسلامی، اکثراً اران و شروان دو ناحیهٔ جداگانه از هم حساب میشوند و شروان از دورهٔ خلافت عباسیان تا دورهٔ صفویان زیر سلطهٔ حاکمان محلی به نام شروانشاهان بودهاست بنابر نظر ولادیمیر مینورسکی، جمهوری آذربایجان از لحاظ تاریخی نامش آلبانیای قفقاز بودهاست و در دوران اسلامی به آن اران میگفتند.