同治十二年西宁城被攻破后，城内东关、北关两大核心回民聚居区首先遭到拆解，清军遵照善后方案，先将城内大批民众迁出城外隔离安置，随后拆毁东关清真大寺护墙、对面碑亭院落，划定城内核心街区禁止回民居住，原有连片住宅被拆分分配给外来移民。
战火持续十年间，西宁本地民众最先开启自发流亡的迁徙之路。战事胶着阶段，多巴、北川、南川各村百姓眼见堡寨接连被攻破，纷纷结伴躲避战乱，一部分就近逃往湟源、大通深山，一部分沿湟水向西前往柴达木盆地边缘无人区域暂避，还有数千陕西籍回民——此前跟随崔伟、禹彦禄等部从金积堡一带撤退至西宁，此时失去立足之地，只能随队伍辗转于湟水两岸山区。
这一批自发逃难人群没有官府统一安排，没有固定安置地点，只能依靠山林、戈壁零散求生，秋冬时节高原严寒，缺少粮食与御寒物资，大量老弱在路上离世，少数幸存者后来分为两路，一部分留在大通、湟中深山村落定居，另一批等待战后官府统一安插。
战事彻底平定后，左宗棠定下“分而治之、隔离安置”的善后准则，核心思路是杜绝回民大规模连片聚居，所有投降回军家属、城乡回民百姓全部拆分迁徙，不允许留在西宁府原有富庶河谷平地。刘锦棠在西宁设立专门善后机构，逐一登记人口，区分本地河湟回民与外来陕回，执行两套安置方案，其中在西宁落脚的两万余名陕西籍民众成为重点迁移对象，全部分批由官兵押送离开青海地界，迁往甘肃东部平凉、秦安、清水、华亭、化平川等偏远山地。
整个押送过程分三批开展，每一批人数严格控制在千人以内，每日行进里程设限，夜晚集中由兵丁看守，沿途配发少量粮食，抵达安置地后，官府划分互不相连的荒山沟壑作为垦荒区域，各村之间相隔数十里，不准自由往来，同时设立十家长、百家长联保制度，外出必须申领路牌，严格管控人员流动。
这批陕回原本世代居住关中平原，辗转宁夏、青海之后再度被迫迁徙，连续三次离开故土，抵达陇东贫瘠山地后只能开垦荒地，依靠官府配发少量耕牛、种子维持生计，原先在西宁拥有的田地、房屋全部被官府收回，重新分配给外来汉民与屯垦士兵。
除外来陕回整体迁出外，西宁本地土著回民同样面临聚居区拆解与小规模内迁调整。城内东关、北关居民全部迁出，官府禁止回民在西宁城垣附近定居，一部分被安置在南川、小南川零散村落，拆分原有大村庄，一户户分散安置在山沟小块耕地。
另一批北川、多巴一带本地民众被迁往西纳川等偏远谷地，丹噶尔厅原本成片回民村落被清空，当地回民尽数迁移至贵德、化隆交界零散地块，原本繁荣的多巴互市回民商户大多离散，集镇居住格局彻底改变。
顺治、雍正时期朝廷在民和、乐都、大通设立十六家土司，土司辖下回民村落本是稳定聚居单元，战后土司属地人口被打散，同一宗族民众拆分到不同山谷，世代相邻村落被人为分割，跨县域往来通道被官府设卡阻断，持续数百年的宗族聚居形态不复存在。
还有一批不愿接受官府强制安置的民众选择向西长途迁徙，沿大通河、水峡进入柴达木，再向祁连山南麓行进，这批队伍以刘四伏等人带领的逃难群众为主，总数七八万人，其中包含大量老弱妇孺，携带家畜、简易农具，依靠山间草场与零星水源缓慢西进。
柴达木戈壁缺少定居条件，秋冬风雪天气恶劣，队伍沿途不断有人冻饿离世，最终仅有两万余人抵达祁连山区双城子一带，剩余民众四散在戈壁山谷，部分长期游牧为生，极少再返回河湟谷地。另有少量民众翻越祁连山进入河西走廊，辗转流徙，部分后来定居敦煌、安西一带，还有零散人群一路向西进入新疆东部，分散在罗布淖尔周边垦荒。
大规模迁徙同步改变了西宁境内宗教建筑分布。战前西宁、化隆、民和、大通遍布宋元明时期修建的清真寺，仅东关清真大寺、洪水泉清真寺、阿河滩清真寺等知名古寺周边便是大型回民村落，战后大批村落废弃，多数小型乡村清真寺被毁，东关大寺、北关清真寺先后两次遭到拆改，大批碑刻、古旧经卷遗失，原本依托寺院形成的聚居社区直接瓦解。
清同治七年马归源短暂修缮东关大寺的围墙，战乱结束后这座西宁标志性寺院再度被拆毁，直到多年后当地士绅集资才重建简易礼拜房屋，北关清真寺更是被清军封锁，聚集前来申领良民证的百姓遭到大规模处置，周边民居尽数焚毁，北关整片聚居区沦为空地，多年无人居住。
人口流动也带来不同地域族群的重新融合，一部分从陕西、甘肃逃难而来的民众在大通、化隆山区定居，与本地撒拉、回族群众通婚混居；少数汉族百姓在战乱中收留逃难回民，战后共同在偏远山谷垦殖；部分原先定居河西、因战乱逃至青海的蒙古穆斯林（托茂人）留在湟中、大通牧区，形成小型聚居点。
同时清廷为填补西宁城郊、多巴、丹噶尔等地人口空缺，从甘肃凉州、兰州迁移大批汉民屯垦，将原先回民熟地划分给新移民，湟水两岸核心农耕区居住人群结构完全更替，过去回汉杂居的河谷平地，变为以屯垦汉民为主，回民仅能在南北两山零散分布。
同治年间的迁徙浪潮并未随着善后安置完全终止，到光绪二十一年河湟事变爆发，西宁、循化、化隆再次出现战乱，又一波民众沿相同路线向西逃往柴达木、新疆，两次大规模人口流动叠加，彻底颠覆唐宋元明清逐步形成的河湟回民聚居格局。
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