Aunque hay pruebas fragmentarias de la actividad a lo largo del Muro en los siglos V y VI, es difícil proporcionar una narrativa clara de lo que ocurrió tras el Imperio Romano.
Durante los siglos V y VI, las partes orientales de Gran Bretaña fueron colonizadas por gente del norte de Europa, a los que hoy llamamos anglosajones. El registro arqueológico sugiere que este asentamiento fue mayor en el sur de Inglaterra que en el norte, pero los primeros rastros de la cultura material anglosajona se encuentran en Yorkshire a mediados del siglo V.
Versión ampliada del mapa de Northumbria
En los siglos V y VI, hubo una serie de pequeños reinos que surgieron en la zona fronteriza de Gran Bretaña. Conocemos los nombres de algunos de ellos, aunque muchos permanecen perdidos en el tiempo. En la zona que corresponde al actual Yorkshire estaba el reino de Deira; en la zona del actual condado de Northumberland estaba Bernicia; y en la zona del actual condado de Cumbria estaba Rheged. Con el tiempo, todos ellos pasarían a formar parte del reino de Northumbria.
Hay una tradición que registra que en el año 547 d.C., el «rey» inglés Ida capturó Bamburgh, y los reyes de Bernicia remontan su dinastía a Ida. Según el venerable Bede, que escribió en el siglo VIII, fue Aethelfrith, nieto de Ida, quien llevó a cabo la mayor expansión de Bernicia. El historiador Ian Wood sostiene que Bernicia pudo estar centrada en el río Tyne y en el extremo oriental del Muro de Adriano.
Después de varias batallas en el siglo VI, Bernicia y Deira se unieron para formar el reino de Northumbria. La fuerza combinada de Northumbria la convirtió en una potencia, y el reino se expandió para gobernar la totalidad de la Gran Bretaña media, un área que generalmente se corresponde con la zona fronteriza de la Gran Bretaña romana, centrada en el Muro de Adriano.
Hay indicios de que el Muro de Adriano siguió desempeñando un papel en los siglos VI y VII. Por ejemplo, Oswald (rey de Northumbria entre los años 634 y 641/2) utilizó la Muralla de Adriano como flanco de protección para el campamento de su ejército en la víspera de la batalla de Heavenfield, cerca del fuerte de Chesters, alrededor del año 635 d.C.
Norumbria fue quizás el más poderoso y exitoso de los primeros reinos que surgieron en la Gran Bretaña post-romana. Produjo grandes obras de arte, como los Evangelios de Lindisfarne, y las ricas fundaciones monásticas patrocinadas por los reyes de Northumbria produjeron los mejores eruditos de Europa. Bede fue monje de los monasterios gemelos de Monkwearmouth y Jarrow, y es responsable en gran medida del uso del sistema de datación BC/AD en Occidente, entre otros muchos logros. Alcuino de York fue cazado por Carlomagno para ser el principal erudito de la corte carolingia a finales del siglo VIII.
Con el tiempo, Northumbria fue superada en poder e influencia por los reinos de Mercia y Wessex, además de sufrir las invasiones vikingas a finales del siglo IX y X.
Sin embargo, investigaciones recientes han propuesto que el éxito de Northumbria se debió en gran medida a la estabilidad y la tradición marcial que el Muro de Adriano y la zona fronteriza del norte de Gran Bretaña proporcionaron a los sucesivos reyes de la Gran Bretaña post-romana.