明代對黃帝的祭祀有較大的變化。首先是明代取消了郊天禮中用五方帝從祀的做法。圜丘祭天為古時最隆重的禮儀，且最早配祭黃帝，而後演變為配祭五帝。明太祖朱元璋即位後，大興百神之祀，命李善長研究祭天之禮。李善長提出祭祀昊天上帝不必以五帝從祀。朱元璋采納其建議，進一步簡化繁縟禮儀，“□正祀典，凡天皇、太一、六天、五帝之類，皆為革除”，改變了祭祀天地時以五方帝從祀的傳統。明代也沒有五時迎氣的做法。其次，明代發展了在中央設曆代帝王廟祭祀曆代帝王的做法。明洪武六年（1373），朱元璋建帝王廟於京師，祀三皇五帝及漢唐創業之君，每歲春秋致祭。“帝以五帝三皇及漢唐創業之君，俱宜於京師立廟致祭，遂建曆代帝王廟於欽天山之陽。”七年，又“令帝王廟皆塑袞冕坐像，惟伏羲、神農未有衣裳之製，不必加冕服”。洪武二十一年（1388），因京師帝王廟發生火災，改建於雞鳴山。明成祖遷都北京，在京城建曆代帝王廟前，一度將曆代帝王附屬於天地祭祀。嘉靖十一年（1532），複在北京建曆代帝王廟，恢複常規的致祭。再次，明代對黃帝陵寢也非常重視。朱元璋即位之初，就認為軒轅黃帝不僅是醫家的祖師，也是中華民族的遠古祖先。洪武三年（1370），他派遣使臣到全國各地調查，查明各行省有先代帝王陵寢79處。洪武四年（1371），“禮部定議，合祀帝王三十五。在河南者十：陳祀伏羲、商高宗，孟津祀漢光武，洛陽祀漢明帝、章帝，鄭祀周世宗，鞏祀宋太祖、太宗、真宗、仁宗；在山西者一：滎河祀商湯；在山東者二：東平祀唐堯，曲阜祀少昊；在北平者三：內黃祀商中宗，滑祀顓頊、高辛；在湖廣者二：酃祀神農，寧遠祀虞舜；在浙江者二：會稽祀夏禹、宋孝宗；在陝西者十五：中部祀黃帝，鹹陽祀周文王、武王、成王、康王、宣王、漢高帝、景帝，鹹寧祀漢文帝，興平祀漢武帝，長安祀漢宣帝，三原祀唐高祖，醴泉祀唐太宗，蒲城祀唐憲宗，涇陽祀唐宣宗”（《明史·禮誌四》）。又派遣秘書監丞陶誼等人對橋山黃帝陵廟進行勘察、修葺，籌備祭祀儀式。同年，朱元璋降旨廢除了各地建立的“三皇廟”和“由十大醫師祭祖”的禮製，規定祭祀黃帝由皇帝或派遣大臣祭祀。橋山黃帝陵列為國家祭祀始祖的聖地，要求每次祭陵的祭文、祭祀日期、祭品名稱、數量和主祭、陪祭官員姓名都要刻石立碑。又特遣中書省管勾甘赴黃帝陵致祭，這次祭祀留下了我們所見的最早的一篇祭祀黃帝的祭文。為了保護祭祖聖地，黃帝陵廟設五品護陵官二人。後來縣令即為護陵官，由五品官擔任。洪武七年（1374），明太祖降旨在軒轅廟大殿內塑造軒轅黃帝坐像一尊，以利後世瞻仰祭奠。
此後，三年一大祭，大祭時由皇帝親寫祭文，由太常寺派遣大臣攜帶香帛、貢品前來橋山祭祀。明朝諸帝對黃陵祭祀不斷，洪武四年、二十九年，永樂十二年（1414），宣德元年（1426），景泰元年（1450），天順六年（1462），正德元年（1506）、十一年（1516），嘉靖十年（1513）、三十一年（1552），隆慶四年（1570），萬曆元年（1573）、二十八年（1600），天啟元年（1621），均遣使赴黃帝陵祭祀。今黃陵保存有明太祖、成祖、宣宗、代宗、英宗、武宗、世宗、穆宗、神宗、熹宗等皇帝遣使到黃陵致祭的碑文。
清代對於黃帝的祭祀沿襲明代，集中在兩大項：一項是中央曆代帝王廟展祭，多由皇帝主祭，春秋兩次祭祀。一項是黃帝陵廟致祭，多由皇帝派專員致祭，一般是每三年一次，也有臨時祭告。其他常年春秋之祭由地方官操辦。