Hacia el siglo XII d.C. se consolidaron tres grupos culturales dentro de los actuales límites del estado. En su región central, a orillas del río Zahuapan, precisamente donde se presentaron los asentamientos más antiguos por ser la zona más fértil, se encontraban entonces poco más de 200 poblamientos, aunque sólo una veintena de éstos eran pueblos grandes o ciudades con categoría de señoríos, y de los cuales dependían los demás como tributarios. Unas 165 000 personas vivían en esta área., de casi 1 500 kilómetros cuadrados y cuyo conjunto ha sido denominado como la cultura Tlaxcala, ya que es la que formaría el corazón de la futura provincia de Tlaxcala. Entre los muchos señoríos del centro destacaban cuatro por su mayor poder: Tepeticpac, Ocotelulco, Tizatlán y Quiahuiztlán.
La región del norte y parte del noreste estaba habitada por grupos otomíes, a los que se ha denominado genéricamente como cultura Tlaxco, agrupados en tres principales señoríos: Atlangatepec, Tliliuhquitepec y Tecoac. Estos mantenían buenas relaciones con los pueblos del centro y les ayudaban a resguardar las fronteras por esa zona de Tlaxcala; posteriormente serían sus aliados en las luchas contra los mexicas. El tercer grupo cultural se asentaba en la región noroeste, lo que hoy forma el municipio de Calpulalpan. Estaba muy ligado a la cultura de la cuenca central de México, que en el último periodo prehispánico será la azteca, y en abierta rivalidad con los señoríos vecinos del norte y centro de Tlaxcala, de los cuales los separaba un corredor libre de asentamientos humanos, una especie de "tierra de nadie". Al sur y suroeste, fuera de los actuales límites del estado, quedaban los poderosos señoríos de Huexotzinco y Cholula, enemigos mortales de los tlaxcaltecas.
A inicios del siglo XV d.C. grupos de teochichimecas, procedentes de unos llanos cercanos a Texcoco, de donde habían sido expulsados por los tecpanecas y los mexicas, fueron penetrando a tierras de Tlaxcala, apoderándose de varias zonas, como las de Contla y Totolac, y obligando a algunos grupos de tlaxcaltecas a replegarse hacia Tepeticpac. En este último lugar los tlaxcaltecas vencieron a los teochichimecas en una importante batalla, obligando a muchos de ellos a emigrar hacia el noreste, fuera de las fronteras de Tlaxcala. Sin embargo, ése no fue el fin de los enfrentamientos. Los invasores que permanecieron dentro provocaron posteriormente más luchas violentas, en las cuales también se vieron involucrados los texcocanos y los huexotzincas. Los tlaxcaltecas derrotaron de nuevo a los teochichimecas, pero no lograron expulsarlos de la región.
Esta inmigración chichimeca a Tlaxcala venía a sumarse a las muchas otras de diferentes grupos ocurridas con anterioridad, y a la cual seguirían todavía otras más, como la de los xaltoquemecas expulsados del valle de México por el cacique de Azcapotzalco, Maxtla. Tales migraciones, que se prolongaron hasta el siglo XVI d.C., muestran entre otras cosas la mezcla de culturas que fue dando forma al pueblo tlaxcalteca, la relativa apertura que tuvo la región para acoger a dichos grupos, y la seguridad que les ofrecía a éstos la independencia que Tlaxcala logró mantener frente a los señoríos vecinos. A su vez, los tlaxcaltecas se veían beneficiados no sólo por los aportes culturales, a veces más desarrollados, que les traían los inmigrantes, sino también por la fuerza guerrera y de trabajo que se sumaba a la suya, y con lo cual podían garantizar mejor su independencia. Uno de los hombres más ilustres que encontró asilo temporal en tierras tlaxcaltecas fue Nezahualcóyotl, heredero del señorío de Texcoco, usurpado a su padre por el mismo Maxtla.
Entre los siglos XIV y XV Tlaxcala vivió un periodo de bonanza que la ubicó entre los pueblos más importantes de Mesoamérica. Para entonces su comercio era muy intenso y rico; llegaba a la costa del golfo, a la península de Yucatán y hasta las Hibueras, hoy Honduras. Por medio del trueque entablado con pueblos lejanos, y de los tributos impuestos a los pueblos cercanos que tenían sometidos, los señoríos tlaxcaltecas obtenían una gran variedad de productos, como cacao, cera, textiles, pigmentos, oro y piedras preciosas, pieles finas, plumas de aves exóticas, etcétera. Sin embargo, esta bonanza se veía amenazada periódicamente por los ataques que Tlaxcala recibía de parte de Huexotzinco, su poderoso vecino del suroeste que conservaba la hegemonía entre los pueblos del valle del Atoyac y que recibía el apoyo de los señoríos de la cuenca de México. Para resistir a este tipo de amenazas externas, así como para tener una mejor organización y control internos, los señoríos de Tlaxcala establecieron una serie de acuerdos para confederarse. Cada uno de ellos se mantenía autónomo para gobernar sus asuntos internos y recabar tributos; pero, para decidir acerca de los problemas de interés común, como las guerras, había un consejo supremo compuesto por los caciques o tecuhtli de los cuatro principales señoríos. Es probable que uno de estos últimos haya ejercido el papel de tlatoani, esto es, que tuviera una autoridad más elevada sobre los demás. Siglos más tarde, los españoles denominaron como "república" a esa forma de organización indígena, y "senado" a su consejo supremo.
Una vez que los mexicas consiguieron su independencia de los tecpanecas en 1428, y al consolidarla por medio de la Triple Alianza (Tenochtitlan, Texcoco y Tlacopan), iniciaron el proceso de conquista del valle de México y sus alrededores. Entre los objetivos del expansionismo mexica estaba el control de las rutas de acceso a las tierras costeras del golfo y del sureste, así como el de sus codiciados productos, pero en ese camino se interponía Tlaxcala. Aun cuando los mexicas nunca pudieron someter a los tlaxcaltecas, sí lograron, desde mediados del siglo XV, arrebatarles la mayoría de sus pueblos tributarios y cortarles sus rutas comerciales y de abasto externo, lo cual impidió a Tlaxcala tener una mayor expansión de poderío y la obligó a reforzar las defensas de su propio territorio, ya cercado por los mexicas.
En esta lucha por el poder entre los pueblos que constituían la Triple Alianza por un lado, y Tlaxcala y sus vecinos del valle de Atoyac por otro, tuvieron un papel sobresaliente las llamadas "guerras floridas". Se trataba de unas batallas instituidas tiempo atrás por los mexicas, que se llevaban a cabo en "tierras de nadie", es decir, en zonas despobladas y no cultivadas, como los llanos de Apan y de Otumba y en algunas áreas del valle de Atlixco. Los combates se concertaban con antelación entre los contendientes, y debían ocurrir cuando ya habían sido levantadas las cosechas y almacenados los granos y, por lo tanto, los hombres estaban libres para ir a la guerra sin perjudicar las actividades de subsistencia. Estas batallas no tenían como finalidad la de conquistar territorios, arrebatar botines ni matar enemigos, sino la de obtener prisioneros para sacrificarlos posteriormente a los dioses en los centros ceremoniales de los vencedores. Camaxtle era una de las principales divinidades tlaxcaltecas a quien se le ofrecían estas víctimas. Entre los cautivos sólo podían estar los plebeyos (macehuales), pero no los nobles (pipiltin) que habían participado en la batalla. No obstante la limitada violencia y la caracterización ceremonial de las "guerras floridas", a la larga acarrearon tensiones y hasta odios entre los combatientes. En este fenómeno también influyó el que la creciente ambición mexica fuera convirtiendo estas guerras en auténticas luchas a muerte y de verdadera conquista.
Hacia finales del siglo XV el embate del imperio mexica sobre Tlaxcala y sus vecinos era casi permanente. Sin embargo, con tenacidad y valentía los tlaxcaltecas podían burlar periódicamente el cerco del enemigo para seguir comerciando con poblaciones lejanas, valiéndose de algunos aliados. Para principios del siglo XVI, cuando Moctezuma II asumió el trono de Tenochtitlan, el asedio a Tlaxcala se reavivó con especiales bríos. La barrera de contención que hacia el sur de Tlaxcala conformaba Huexotzinco se encontraba entonces muy debilitada a causa de una guerra civil dentro de ese señorío y de los frecuentes ataques que sufría de parte de los mexicas. El cerco tendido por éstos sobre Tlaxcala era ya total y cada vez más estrecho. La escasez de algunos productos empezó a ser resentida con fuerza entre el pueblo común, aunque no tanto entre los nobles. La sal, por ejemplo, debió ser sustituida por el tequezquite, y el azúcar por el aguamiel de los magueyes, pero sin llegar a satisfacer del todo las necesidades de la población. Al mismo tiempo, había una mayor demanda de tierras de cultivo debido a un incremento en la densidad demográfica, fruto de las múltiples inmigraciones y del aumento natural de la población tlaxcalteca.
Los principales poblados de Tlaxcala fueron fortificados con murallas y fosos para detener el avance del enemigo mexica, que en 1504 lanzó un ataque especialmente fuerte, incorporando a su ejército a los vencidos huexotzincas. No obstante, los tlaxcaltecas lograron frenarlos en los llanos de Atlixco tras una larga y sangrienta batalla. Humillado, Moctezuma II decidió reforzar sus tropas con más guerreros procedentes de pueblos aliados o sometidos al imperio azteca. Poco tiempo después, un gran ejército atacó tierras de Tlaxcala por diferentes flancos, provocando enormes pérdidas en vidas y bienes. Pero una vez más, los mexicas y sus aliados se vieron obligados a retroceder ante la fiereza de los tlaxcaltecas, que en esa ocasión contaron con el valioso apoyo de los otomíes del norte. Fue tan alto el aprecio que tuvieron los señores de Tlaxcala por la colaboración de sus vecinos que a sus más destacados guerreros los hicieron caballeros y les dieron a sus hijas por esposas.
Durante los tres lustros siguientes, el hostigamiento mexica continuó, aunque se limitó a esporádicos enfrentamientos con las fuerzas tlaxcaltecas, además del cerco tendido tiempo atrás. Aun así, Tlaxcala se había convertido en el poder hegemónico del valle del Atoyac, y en uno de los pocos pueblos que no habían sido conquistados por el imperio tenochca. En ese último periodo belicoso, en vísperas de la llegada de los españoles, se ubica la historia legendaria del guerrero Tlahuicole, tan cara a la tradición tlaxcalteca. Se cuenta que era un hombre otomí de Tocoac cuya fuerza descomunal lo hacía sobresalir en las batallas, hasta que en una de ellas fue capturado por los mexicas. Preso en Tenochtitlan, Moctezuma II no sólo le perdonó la vida —lo que en aquel tiempo podía considerarse como una afrenta para un guerrero cautivo—, sino que lo enroló como capitán en sus huestes que fueron a combatir a los indómitos tarascos. Los aztecas fueron vencidos y Tlahuicole fue puesto en libertad por haber peleado con valentía. Sobre lo que pasó después, existen diferentes versiones. Una señala que el guerrero tlaxcalteca rechazó su liberación y pidió morir en un sacrificio gladiatorio, es decir, luchando contra varios guerreros. Otra asegura que, una vez libre, Tlahuicole se negó a volver a Tlaxcala, pues se sentía traidor por haber apoyado a los mexicas, así que decidió suicidarse despeñándose desde lo alto del templo mayor de Tlatelolco.
Sea cual haya sido el desenlace, si fue una historia cierta o no, de cualquier forma refleja la sempiterna lucha del pueblo tlaxcalteca por preservar su autonomía. En poco tiempo, de nuevo volvería a ponerse a prueba esa preciada independencia, sólo que esta vez el enfrentamiento sería decisivo y el enemigo vendría de allende los mares.
