De 252-253 d.C., a Albânia caucasiana ficou sob o controle do Império Sassânida , mantendo a sua monarquia, mas agindo em grande parte como um estado vassalo com autonomia limitada. O rei albanês detinha o poder nominal, enquanto a maior parte da autoridade civil, religiosa e militar era exercida pelo marzban (governador militar) nomeado pelos sassânidas. O significado desta anexação foi destacado na inscrição trilíngue de Shapur I em Naqš-e Rostam.
Durante o reinado de Shapur II (309-379 dC), o rei Urnayr da Albânia (343-371 dC) manteve um certo grau de independência, alinhando-se com Shapur II durante as campanhas militares contra os romanos, nomeadamente o cerco de Amida em 359 dC. Após a perseguição aos cristãos por Shapur II após a vitória, Urnayr, um aliado na batalha, foi ferido, mas desempenhou um papel crucial nos combates militares. Em 387 dC, após uma série de conflitos, um tratado entre Roma e os sassânidas devolveu à Albânia várias províncias que haviam sido perdidas em batalhas anteriores.
Em 450 dC, uma rebelião cristã contra o zoroastrismo persa liderada pelo rei Yazdegerd II viu vitórias significativas que libertaram temporariamente a Albânia das guarnições persas. No entanto, em 462 dC, após conflitos internos na dinastia sassânida, Peroz I mobilizou os hunos Haylandur (Onoqur) contra a Albânia, levando à abdicação do rei albanês Vache II em 463 dC. Este período de instabilidade resultou em 30 anos sem governante, como observou o historiador albanês Moisey Kalankatlı.
A monarquia foi finalmente restaurada em 487 dC, quando Vachagan III foi instalado pelo xá sassânida Balash (484-488 dC). Vachagan III, conhecido por sua fé cristã, restabeleceu as liberdades cristãs e se opôs ao zoroastrismo, ao paganismo, à idolatria e à bruxaria. No entanto, em 510 dC, os sassânidas eliminaram instituições estatais independentes na Albânia, marcando o início de um longo período de domínio sassânida até 629 dC.
Do final do século VI ao início do século VII, a Albânia se tornou um campo de batalha entre a Pérsia Sassânida, o Império Bizantino e o Canato Khazar. Em 628 dC, durante a Terceira Guerra Perso-Turca, os khazares invadiram e seu líder Ziebel declarou-se Senhor da Albânia, impondo impostos com base nas pesquisas de terras persas.
A dinastia Mihranid governou a Albânia de 630-705 dC, com Partav (agora Barda) como capital. Varaz Grigor (628-642 dC), um governante notável, inicialmente apoiou os sassânidas, mas depois alinhou-se com o Império Bizantino. Apesar de seus esforços para manter a autonomia e as relações diplomáticas com o califado, Javanshir, filho de Varaz Grigor, foi assassinado em 681 dC. O governo dos Mihranids terminou em 705 dC, quando o último herdeiro foi executado em Damasco pelas forças árabes, marcando o fim da independência interna da Albânia e o início do governo direto do Califado .