隋朝統轄的敦煌郡以西、唐朝統轄的沙州（天寶、至德時沙州更名為燉煌郡）以西的疆域。
隋初，突厥和吐谷渾勢力強盛，今河西走廊以北的沙磧和草原地區由突厥直接控制；以西的伊吾（今新疆哈密）高昌、焉耆諸國依附突厥；以南（今青海地區）歸吐谷渾。吐谷渾的勢力西達鄯善(今新疆若羌)、且末（今新疆且末南），控制著南北朝時期經過赤嶺（在今青海湖之南）、伏俟城(今青海湖西、佈哈河南)、鄯善、且末的東西交通線，即所謂“河南道”，後人又稱“青海路路”。581年，即隋文帝即位之年，吐谷渾大舉進襲涼州(今甘肅武威)，次年，突厥攻擊金城(今甘肅蘭州)、涼州。隋靠涼州總管賀婁子幹發動河西的涼、甘、瓜、鄯、廓五州兵進行反擊，但當時隋在河西主要采取守勢，即勒民為堡，鎮戌相接，烽堠相望，嚴行防范。仁壽時期(601～604)，文帝任命楊恭仁為甘州（今甘肅張掖）刺史，治理河西。他熟悉邊疆事務，瞭解羌胡心理，在蕃漢雜居的河西地區處事有方，進一步穩定瞭河西諸郡的局勢。隋煬帝即位（604年）後，繼續推進文帝的某些改革，同時積極謀求加強和西域的聯系，派韋節、杜行滿出使西域，並委任黃門侍郎裴矩以甘州為基地招徠商胡，經營西域。大業四年(608)，煬帝先遣右翊衛大將軍宇文述進攻吐谷渾，繼又派右翊衛將軍薛世雄出兵伊吾。五年，煬帝親征吐谷渾，可汗慕容伏允逃遁；六月，煬帝到達甘州，同月即以原吐谷渾境立西海（伏俟城）、河源（赤水城）、鄯善、且末四郡。鄯善、且末立郡，這在中國歷史上是唯一的一次。隋立四郡意味著從吐谷渾手中奪得瞭當時通往西域的南道。大業五年，又立伊吾郡。隋在西域的版圖以煬帝設立以上五郡時為最大。
隋末唐初，伊吾及西域諸國乘中原的變亂而又依附突厥。武德二年(619)，唐平涼州李軌，以秦王李世民領涼州總管，實際上由降唐的隋臣楊恭仁負責安撫河西事宜。唐朝利用楊恭仁治理河西的經驗，穩定瞭河西局勢，平定瞭原隋朝瓜州刺史賀拔行威等的叛亂。
貞觀四年(630)，唐在與東突厥的鬥爭中取得決定性勝利，東突厥前汗國因頡利可汗被擒而滅亡。這一事件在西域引起瞭震動，伊吾城主石萬年（來自中亞的昭武九姓國石國，今蘇聯塔什幹）同年降附唐朝，獻出所屬七城，唐即在該地設置西伊州(貞觀六年改稱伊州)。頡利敗降之後，突厥有許多部落散在伊吾地區，太宗以新任涼州都督李大亮為西北道安撫大使，命令他以糧食賑給這些部落。唐朝招徠突厥部落的工作甚有成績。貞觀六年，原遊牧於熱海（今蘇聯伊塞克湖）的鐵勒別部酋長契苾何力率部眾東來沙州，唐安置他們住在甘、涼二州之間。九年，原遊牧於天山東部可汗浮圖城（今新疆吉木薩爾北破城子）一帶的突厥酋長阿史那社爾也率眾歸附唐朝。這些蕃將蕃兵在後來唐平定西城的過程中起瞭極大作用。
唐向西域的發展也和隋朝一樣，是從反擊吐谷渾開始的。貞觀八年，吐谷渾攻涼州，唐大舉反擊。吐谷渾可汗伏允逃圖倫磧（今新疆且末、民豐間的沙漠）。唐朝的勝利不僅解除瞭吐谷渾對河西的長期威脅，而且導致今新疆羅佈泊西南瓦石峽一帶的昭武九姓胡康國大首領康艷典率所屬一系列城鎮（石城鎮、屯城、弩支城即新城、蒲桃城、薩毗城等）歸附唐朝。同年，西突厥沙缽羅咥利失可汗立，領有天山南北廣大西域地區。西突厥大致在這個時候分為十部，每部各有酋長一人，從可汗處各領一箭，作為統領本部的權力象征，通稱十姓，或稱十箭。十箭又分左右廂，左廂號五咄陸，置五大啜，居碎葉以東；右廂號五弩失畢，置五大俟斤，居碎葉以西。638年（唐貞觀十二年），西突厥酋長欲谷設自立為乙毗咄陸可汗，與沙缽羅咥利失可汗爭權相攻。西突厥從此又有南北庭之對立，咥利失領有龜茲、焉耆、吐火羅及康、安、史、何、穆、石等昭武九姓國，號南庭；乙毗咄陸領有北方駮馬、結骨等民族，號北庭。唐與西域諸國的往來受到以北庭的乙毗咄陸可汗為代表的西突厥勢力的阻撓。乙毗咄陸在639年（唐貞觀十三年)侵犯伊州，高昌王麹文泰也在西突厥脅迫下時時對抗唐朝。唐太宗為瞭排除這些勢力的對抗，在貞觀十三年末至十四年命侯君集、契苾何力等攻取高昌，立為西州；並分兵攻取西突厥葉護直接屯兵的可汗浮圖城，立為庭州。貞觀十八年，太宗因焉耆王龍突騎支與西突厥屈利啜勾結反唐，命安西都護郭孝恪攻取焉耆。唐攻焉耆時，龜茲曾助焉耆，貞觀二十二年，阿史那社爾攻取龜茲。龜茲一役在西域引起震動，於闐、疏勒同年歸附唐朝。當年，唐把安西都護府從西州遷到龜茲王城，下轄焉耆、龜茲、疏勒、於闐四鎮。
乙毗咄陸可汗對抗唐朝失敗後，他部下的一名葉護阿史那賀魯率眾降唐。唐把他的部落安置在庭州城西的莫賀城，並為他設置瑤池都督府，以他為都督。太宗死後，651年賀魯反叛，高宗從永徽二年（651）到顯慶二年(657) 三次用兵，終於平定這次反叛，確立瞭唐對遠到今咸海地區的西域的統治。此後，吐蕃、後突厥、突騎施等多次聯合西突厥餘部與唐沖突，企圖奪取在西域的統治地位，但是，直到天寶十四載(755)安史之亂爆發之前，這些民族的進攻並沒有根本動搖唐在西域的統治地位。唐在西域的統治維持到德宗貞元五至六年(789～790)。
唐朝前期對西城的統治，根據不同清況，采取瞭不同的措施。
①唐在伊吾設伊州，在高昌設西州，在西突厥原屯兵的可汗浮圖城設庭州。西州、庭州在某些時期雖然也是軍事性質的都護府的所在地，但三州實行與中原相同的州縣制，編入隴右道和後來分置的河西道。縣下有鄉、裡，在州縣鄉裡按律令推行與中原大同小異的均田制、租庸調、差科、府兵制、學校等制度。
②天山南北地區設置軍事性質的都護府。唐在西域最先建立的是安西都護府，貞觀十四年八月滅高昌，九月即置安西都護府於交河城（今新疆吐魯番西十公裡雅爾城，一說府治在西州），管理西域軍政事務。貞觀二十二年，府遷龜茲。但是，隨著唐與西突厥、吐蕃、突騎施等鬥爭過程中的形勢變化，安西都護府也曾幾次撤離龜茲，例如，在阿史那賀魯反叛期間(651～657)；咸亨元年(670)吐蕃陷四鎮之後數年；垂拱二年(686)到長壽元年(692)吐蕃占據四鎮期間，安西都護府即遷回西州。長壽元年之後，安西都護府穩定地設在龜茲王城近百年之久。
都護府之下，從太宗到玄宗時期陸續添置軍、鎮、戍、守捉、堡、烽堠等一系列級別的軍事建置。例如，貞觀十四年，西州即置有天山軍，初約千餘人，天寶時兵力達五千人；文明元年(684)，庭州置瀚海軍，常駐一萬二千人，馬四千二百匹；遠在西陲的碎葉鎮置保大軍，在這裡也曾屯駐過天山軍、瀚海軍。安西都護府之下最重要的軍鎮是安西四鎮，即龜茲、於闐、疏勒、碎葉。在碎葉設鎮之前，焉耆為四鎮之一；開元七年(719)，唐允許西突厥十姓可汗阿史那獻進駐碎葉，復以焉耆充四鎮之數。天寶元年前後，安西駐軍兩萬四千。
在庭州，長安二年(702)，武則天正式建立北庭都護府，以與安西都護府分工，應付吐蕃與後突厥配合進攻西域的嚴峻形勢。值得註意的是，在此之前，唐朝似乎曾在庭州設立過金山都護府，因為文獻中有裴行儉、王方翼、杜懷寶等人在儀鳳三年(678)至調露元年(679)期間任金山都護或副都護的記載。天寶元年，北庭駐軍兩萬人。
③在天山以北的西突厥、突騎施等草原遊牧民族活動的地區，唐朝設立羈縻性質的都護府、都督府和羈縻州，安置降附唐朝的部落。這些羈縻性質的都護府、都督府州均歸安西都護府和後來設置的北庭都護府管轄。例如，貞觀二十年，太宗置瑤池都督府，以歸降的阿史那賀魯為都督，使他統管西突厥諸部。顯慶二年，唐平賀魯叛亂，分西突厥地設濛池、崑陵二都護府，安置助唐平定賀魯之亂的西突厥首領阿史那彌射和阿史那步真。彌射被封為興昔亡可汗兼崑陵都護，管轄五弩失畢；步真被封為繼往絕可汗兼濛池都護，管轄五咄陸部。西突厥的屬部和其他降附於唐的民族酋長或首領也分別被立為都督府或羈縻州的都督或刺史。
④蔥嶺(今帕米爾)以西地區置安西都護府遙領的羈縻府州。唐平賀魯，在帕米爾以西地區樹立瞭極大聲威。龍朔元年(661)，高宗因吐火羅等蔥嶺以西許多國傢遣使要求內屬，派隴州南由令王名遠為吐火羅置州縣使，自於闐以西、波斯以東，置羈縻都督府十六，各以其王為都督，以其王都為都督府治。據說，王名遠曾在吐火羅立碑記載此事。
睿宗景雲二年(711)至玄宗開元初，唐於緣邊逐步設置節度使。安西和北庭的都護也開始兼有節度之號。景雲元年，安西都護始兼四鎮經略大使稱號，先天元年(712) 北庭都護兼伊西節度使；開元六年，安西都護兼四鎮節度經略使，十二年之後或稱磧西節度，或稱四鎮節度，二十一年十二月安西四鎮節度使成為定額。
開元時期，唐在西域的聲威達到頂點，在大食東進勢力侵逼下，719年(唐開元七年)康國王烏勒伽(Ghurak)、727年(唐開元十五年)吐火羅王葉護(Yabγu)、739年(唐開元二十七年)拔汗那王阿悉爛達幹(Arslān Tarγan)等遣使上書，都曾經求助於唐朝。到天寶年間唐安西四鎮節度使高仙芝在遠征大小勃律、反擊吐蕃的戰爭中雖然取得成功，但在處理中亞石國事務上發生失誤。石國王子投靠大食，大食的呼羅珊總督並波悉林(Abū Muslim)派部將吉亞德·本·薩利赫(Ziyād b.Ṣāliḥ)率軍與高仙芝交戰於怛邏斯。751年(唐天寶十載)，唐軍因葛邏祿臨陣背叛而潰敗。繼之，安史之亂爆發(755年)，安西、北庭駐軍內調，唐在西域的勢力大為削弱。葉蕃乘機據有隴右、河西，但安西四鎮仍然掌握在唐朝軍政人員手中。建中二年(781)，北庭留守李元忠、安西四鎮留守郭昕假道回紇表奏朝廷，唐任命元忠為北庭大都護、郭昕為四鎮節度使。貞元五年及稍晚時期，回鶻、吐蕃激烈爭奪北庭，北庭節度使楊襲古率部兩千人奔西州，後為回鶻所害，安西、北庭和唐代中原的聯系到此斷絕。據唐高僧圓照在貞元五年前後譯成的《大唐貞元新譯十地等經記》載，貞元五年，郭昕仍為安西副大都護、四鎮節度使，疏勒、缽浣（威戎城，約當今新疆溫宿）、據瑟德（今新疆柯坪、巴楚之間）、焉耆等地都有鎮守使在職，唐廷曾派出宦官段明秀為四鎮北庭宣撫使進行慰問。
唐代經營西域一百五十年(640～789)，這對於鞏固唐代西北邊防、促進民族的融合，保護東西方的內陸交通，推進經濟和文化的交流起瞭十分重要的作用。
參考書目
新疆社會科學院民族研究所編：《新疆簡史》第1冊，新疆人民出版社，烏魯木齊，1980。