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说到三国时期曹魏政权对西域的控制就不得不从汉朝讲起，在东汉时候，就开始在楼兰设置西域长史，公元123年，班勇出任西域长史，先是率领500名兵士屯驻在柳中城，第二年，班勇又率士卒驻屯楼兰，西域长史一直延至魏、晋时期，时间长达五、六个世纪。
从楼兰古城发现的大量魏晋时期的汉文木简和汉文文书中，最早的年号是三国时魏齐王曹芳嘉平四年的，即公元252年；属于曹魏时期的木简还有曹魏元帝曹奂的景元四年、五年和咸熙二年、三年、五年等木简；最晚的是建兴十八年（公元330年）的。
从这些文献中可以确认魏晋时期在西域地区仍设有西域长史，负责处理这一地区的行政、军事事务，楼兰城则是西域长史府的所在地。而西域长史之下设有军队，除屯田外，还负责维护社会治安，西域长史行政机构的组织形式和职能非常完备，对这一地区实行着有效的控制和管理。
魏晋时期在楼兰屯田的规模很大，士卒们开垦荒地，修渠筑坝，种植各类作物，使当年楼兰地区的农业生产有了相当的发展。中国考古工作者找到了一枚木简，这枚木简记载的是屯田将张佥领士兵21人，共种田512亩；将梁襄部领士兵26人，共种田379亩；所种的粮食有：大麦、小麦、禾（即粟）、糜。简文中还清楚地写明了这些农田已灌溉过的有多少，已锄过的有多少等等。
但是对西域的控制并不如西汉完善，《魏略•西戎传》所载： 南道西行，且志国、小宛国、精绝国、楼兰国皆幷属鄯善也。戎卢国、扞弥国、渠勒国、皮山国皆幷属于寘。……中道西行尉犂国、危须国、山王国皆幷属焉耆，姑墨国、温宿国、尉头国皆幷属龟兹也，桢中国、莎车国、竭石国、渠莎国、西夜国、依耐国、满犂国、亿若国、楡令国、捐毒国、休修国、琴国皆幷属疏勒。……北新道西行，至东且弥国、西且弥国、单桓国、毕陆国、蒲陆国、乌贪国，皆幷属车师后部王。
这段记载说明曹魏虽设戊己校尉于高昌、置西域长史于楼兰，但其实控制的是西域这些大小国家所环绕的部分区域。
许多谦
曹魏本来就是个短命政权，中原还应付不过来，控制西域肯定是不可能的。如下地图左下角说曹魏继承了东汉在西域的统治云云，主要指的是行政体系，曹丕在西域设立的西域长史和戊己校尉都是两汉的旧官，但是这些官员的实际权力比起汉末河陇大乱前都有了相当的萎缩，那种长史能直接监视、影响西域诸国的历史一去不复返了。如果不是黄初初年苏则平叛，重新打通了内地与西域的交通，恐怕连形式上的朝贡体系都维系不了。终曹魏之世，这种情况没有什么改善，中央的约束力减弱，西域那些小国在自然兼并中就会产生更有力的势力，这给后来的历史发展埋下了隐患。具体情况可以看看裴松之引文中保留下的《魏略西戎传》，应该是最有参考价值的原始资料了。
