话说在中国古代文献中，西域多指中国玉门关、阳关以西的诸多国家和地区。西域国家主要分布在塔里木盆地、吐鲁番盆地和以北准格尔盆地的边缘，利用从高地上溶化的水在绿洲上生活，此外塔里木河与罗布泊是西域地区的主要农业、生活水源。
在公元前5世纪左右，西域地区开始逐渐繁荣，西域各国利用地处东西方交往要道的地理优势逐渐发展，在西汉管辖下各国的经济文化得到极大发展。
《汉书·西域传》记载当时已有30余国分布在西域地区，故有“西域三十六国”之说。在张骞打通西域之前，匈奴一直是支配西域各国的势力。至汉代，行政机构西域都护府所管辖范围则已不只36国，《汉书·西域传》亦记载在前6年~5年中西域分裂为50余国。
西汉文帝之初，匈奴的势力扩展到西域地区，在这里设置了"僮仆都尉"一职，对西域诸国进行监视，向它们征收繁重的赋税，并把西域作为进攻西汉王朝西北部的战略基地，对西汉构成极大的威胁。汉武帝对匈奴进行战争时，为了截断匈奴右臂，曾于建元三年(公元前 138 年)，派汉中人张骞赴西域联络大月氏，欲利用大月氏与匈奴的矛盾，与大月氏共同夹击匈奴。张骞虽因大月氏不愿东返而未能完成此行的任务。但他在西行途中，传播了西汉的国威，获得了大量前所未有的西域资料，使西汉政府增加了对西域的了解，沟通了西汉与西域各族之间的联系。漠北战役之后，匈奴单于退往漠北，河西走廊也为西汉所控制，通往西域的道路已经打开，但是匈奴在西域仍保存着相当的势力，严重威胁着汉与西域的交通。
元狩四年(公元前119 年)，汉武帝派张骞再度出使西域，欲招引乌孙回河西故地，与西汉共同对付匈奴，仍未达到目的。但张骞派出的各位副使，访问了大宛、康居、大月氏、安息、大夏等国。这些国家与乌孙都派出使者入汉答谢，使西汉与西域诸国的联系更加密切。从此，西汉同西域的交通频繁起来。西汉王朝每年派到西域去的使臣，多则十几批，少则五、六批，每批数百人到百余人不等。这些使臣既担负着政治使命，同时也携带着许多西 汉物产，与西域诸国进行经济交流。西汉以丝织品为代表的商品源源不断输往西域。西域诸国也经常遣使入汉。匈奴统治者极不情愿看到西汉政府和西域各国之间联系的加强，他们或派出军队吗，或利用他们所控制的一些西域国家，劫掠汉使，遮断道路，竭力破坏汉与西域的联系。为了确保西域通道，西汉政府在西域地区进行了一系列的战争。
武帝时代激进的军事政策还是有效果的，匈奴在西汉的猛烈攻击下失去河西走廊一带大片土地，被迫向北撤退。汉宣帝在位时期派遣将军赵充国、辛庆忌等率军向南进剿南羌，南羌反叛势力逐步被剿平，残部继续向南逃窜。匈奴和南羌的势力分别向北和向南逃窜，汉朝两大劲敌被严重削弱，大汉通往西域战略通道的威胁则大大减少。
汉朝在西域经营远比匈奴成功，河西四郡设立之外，汉朝还据守西部两关——玉门关和阳关，汉帝国开始将疆域沿着河西走廊向西扩展到玉门关一带。
武帝时代在西域的军事成功更是让西域诸国震慑，尤其是贰师将军李广利征大宛那一次，“西域震惧，多遣使来贡献”，从此以后西域诸国再也不敢为难迫害汉朝出使西域的使节了。
可以说武帝时代在西域的军事成功为后来西域都护府的设立奠定了很好的基础，当然此时匈奴在西域依然有不容小觑的势力。到了汉宣帝即位的时候，汉帝国已经在事实上开始监护位于西域南道上的鄯善以西的西域诸国。不过对于西域北道，一开始还没有完全控制住，大汉击破姑师国后，将其分为车师前后王及山北六国，并没有完全控制西域北道上的西域诸国。
西汉宣帝第二年(公元前68年)派侍郎郑吉屯田渠黎(今新疆尉黎一带)，与匈奴争夺东师，使护卫鄯善以西"南道"诸国安全。至神爵二年(前60年)，匈奴逐日归降汉朝，郑吉派兵迎之，宣帝又命郑吉监护车师西北方(北道)各国的安全，因总领两道，遂号都护，此后"都护"就成为西汉派驻西域的最高长官的正式官名。
西域都护官秩二千石，相当内地郡守，一般任期为三年。其下设副校尉、丞、司马等属吏。西域都护代表西汉中央政府监护西域诸国，具有对归属西汉的西域诸国进行管理、征伐、调兵、安抚、监督等权力，都护“镇抚诸国，诛伐怀集之”。堪称是世界上最早的联合国组织，从此“汉之号令班西域矣”。
西域都护的设置，保证了丝绸之路的畅通，加强了民族间的团结和经济文化交流，标志西域正式归属中央政权。同时，因其在当地实行屯田政策，也在一定程度上促进了西域农业生产的发展。
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