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西突厥王庭原在龜茲北三彌山，相當於現在新疆裕勒都斯河谷內。也就是說，西突厥的政治統治中心仍偏重在西域塔里木盆地諸國。統葉護可汗時，西突厥北並鐵勒，西扼波斯，南接罽賓，“控弦數十萬，據舊烏孫之地”。它的統治範圍大大向西擴展，統治中心也漸轉向西域西部，“移庭於石國北之千泉”，即現在楚河以南、古代碎葉城以西。昭武九姓中各中亞國家和伊犁河流域都在其勢力範圍內。
值得注意的是，自統葉護可汗起，西突厥諸可汗曾4次向唐朝請婚，但均未成功。西突厥這樣迫切地請婚，目的只有一個，即利用中國自西漢以來在西域、中亞的聲望以確立自己在絲路地域的統治（包括唐朝的認可），同時通過和親之盟，確保自己自北周、北齊以來源源不斷的絲綢來源，與波斯、東羅馬進行有利的貿易，其政治和經濟貿易的目的十分明確。這是西突厥勃興之始與中國關係的既定國策。
如突厥沙缽略可汗致隋文帝的一封信中寫道：
皇帝是婦父，即是翁，此是女夫，即是兒例。兩境雖殊，情意是一。今重疊親舊，子子孫孫，乃至萬世不斷，上天為證，終不違負。此國所有羊馬，都是皇帝畜生，彼有繒采，都是此物，彼此有何異也！
顯然這是唐朝不能接受的。唐朝拒婚的用意也很清楚，藉此動搖西突厥的統治，以圖西域。所以，當“射匱（可汗）悉以禮資送歸長安，復遣使貢方物，請賜婚”時，唐太宗直截了當地提出條件：“詔令割龜茲、于闐、疏勒、朱俱波、蔥嶺等五國為聘禮。”
統葉護以後，西突厥內部分裂，國內虛耗，先分裂為五礎六部落、五弩失畢部落，分據碎葉以東以西，後分裂為北庭、南庭，分居鏃曷山西、睢合水北，勢不兩立。唐朝很好地利用了這種形勢，支持五弩失畢部及南庭和五礎六部及北庭鬥爭，大大削弱了西突厥的力量，西突厥內外交困。顯慶二年（657年），唐高宗派大將蘇定方等在碎葉水大破阿史那賀魯叛亂，西突厥遂平。
唐高宗接受了以往貞觀末年未進行政權建設，僅僅倚重軍事據點，以致突有變故，便無法控制的教訓，廣置羈縻州府，把西域、中亞及西突厥故地置於唐朝的直接行政監護下。
安西四鎮中的疏勒鎮先在貞觀九年（635年）設都督府。貞觀十四年（640年）破高昌，並設安西都護府。貞觀十八年（644年），郭孝恪破焉耆，設焉耆都督府。貞觀二十二年（648年），郭孝恪又破龜茲，設龜茲都督府，將安西都護府西移至龜茲。（一說據《唐會要》卷七十三記載，安西都護府移治龜茲為顯慶三年，即公元658年。）同年又設碎葉鎮、于闐鎮。顯慶二年大破西突厥於碎葉水後，不僅於其故地置昆陵、蒙池都護府，而且在原西突厥控制的廣大西域天山北路、河中地區昭武九姓國、阿姆河以南，“裂其地以為州縣”，“唐之州縣極西海矣”。
顯慶五年（660年），蔥嶺以西的西突厥都曼部歸降，唐朝派員至該地調查。龍朔元年（661年），又派遣“吐火羅道置州縣使”王名遠去蔥嶺以西，籌劃在于闐以西、波斯以東分置都督府、州、縣及軍府事。移治龜茲後的安西都護府由於管轄地域遼闊，軍政地位驟然重要，晉升為安西大都護府。武后長安二年（702年），唐朝重新劃分安西、北庭都護管轄區域，以加強對西域的控制，將昆陵、蒙池兩都護府所轄天山北路、熱海以西的西突厥故地交由北庭都護府管理，安西都護府專力負責南路、蔥嶺以西地區，以對付吐蕃對絲綢之路的北侵。
這一時間順序可以說明，唐朝內屬西域、向中亞推進、控制絲綢之路的戰略實施，是從安西都護府建立開始的。安西都護府不僅是實施西進戰略的指揮基地，也是建設、管理、保衛絲綢之路的大本營。安西都護府和北庭都護府是唐朝在西域及河中、中亞、阿姆河以南建立的強大軍事威懾系統，也是唐在該地區的行政系統。
唐朝對安西都護府的建立給予了特別的重視，並付出了巨大代價。例如平定阿史那賀魯後，在西突厥“通道路，置郵驛，掩骸骨，畫疆界，復生業，凡為沙缽羅掠者，悉括還之”。唐朝授予安西大都護重權：“掌所統諸蕃慰撫、征討、斥堠，安輯蕃人及諸賞罰，敘錄勛功，總制府事。”唐朝在西北邊疆駐軍達到44萬人，馬7700匹，而“自此復於龜茲置安西都護府，用漢兵三萬鎮之”，“烽戍邏卒，萬里相繼”，使“西域五十餘國，廣輪一萬餘里，城堡清夷，亭候靜謐。”這種盛況在絲綢之路史上，也只有大一統的唐和蒙元帝國先後實現過。
龍朔二年（622年）以後，吐蕃、突騎施曾反覆與唐朝爭奪安西四鎮，四鎮多次易手。但在安西都護府的領導下，唐朝一次次恢復了安西四鎮，控制著絲綢之路。直到貞元六年（790年）以後，安西四鎮才漸次陷落，北庭、安西都護府也失去作用。
從貞觀十四年（640年）起，安西都護府為保衛、建設絲綢之路存在了150多年，絲路貿易也正是在這一時期達到了有史以來的頂峰，其偉大功績是不可埋沒的。即使在安西都護府消失以後，它所奠定的西北貿易路和絲路貿易的事業仍在繼續發揮著重要作用。
不僅如此，在西域的長期浴血苦鬥中，安西都護府統率的安西精騎鍛鍊成一支強大的軍事力量——“安西兵”。安史之亂後，由安西都護府衍生出的“安西行營”奉詔萬里赴難，中原平叛。此後“安西行營”率將士轉戰西北各地抗擊吐蕃入侵，戰功赫赫。“安西兵”實為唐的主要軍事力量之一。