（1）西域护府的建立
汉的西域，泛指河西走廊西端玉门关、阳关西的方，就是今甘肃敦煌西，葱岭东、山南北的广区。在区域内存在着几十语言不同、各独立的国。山山脉将西域的些国分南北二部，位山南的国城郭中，因此被称城郭诸国；在山北的国，情形刚相反，游牧主，数有城郭。
在汉武帝前，西域诸国被匈奴征服，它与汉朝间有任何往。建元三年（公元前138年），武帝派张骞使西域，谋求与西域的月氏国（今阿富汗北部）结盟，便联合付匈奴。结果张骞率领的使团，历十三年，经历千难万苦，最终才返回城长安，虽有够达结盟月氏的目的，但是使汉人知了不少西域各国的具体情况，汉武帝的眼界。
元狩四年（公元前119年），他再次派张骞率领一三百人的使团，带着量财物，并派名副使随行，便沿途有必，张骞分头派他联络周围各国。西汉王朝经营西域的进程从此始了。次张骞使了乌孙（今伊犁河流域伊塞克湖一带），四年，乌孙派使者随张骞回访长安。张骞派的副使则分别了宛（今费尔干纳盆一带）、康居（今哈萨克斯坦）、月氏、夏（今阿富汗北部）、安息（今伊朗）、身毒（今印度）、阗、扜弥等国（今新疆田一带），些国派使者随汉使长安。汉朝与西域各国间的往从此展。
但是匈奴依掌握着西域一些国的控制权，特别是位山北的各国，受匈奴的威胁。是武帝又几次兵西域，尤其是汉将李广利两次率兵进攻宛，威震西域各国，是西域各国纷纷表示愿意归降汉朝。
神爵二年（公元前60年），匈奴管辖西域的日逐王先贤禅投降了汉朝，西域山南北两路完全纳入了汉朝的管辖范围内。汉宣帝便在一年，任命曾几次西域、西域的理人物非常熟悉的郑吉“护西域、骑尉”，统领西域各国。郑吉了便管辖，便在西域适中的方乌垒城（今新疆轮台西）设立“幕府”，就是著名的西域护府，标志着中原王朝西域直接控制的始。
元帝初元元年（公元前48年），汉朝又在西域的车师（今新疆吐鲁番东南）设立了戊己校尉，由西域护统辖，负责屯田与防务。
西域护府管辖的范围包括从玉门关、阳关西的山南北，一直今的巴尔喀什湖，费尔干纳盆帕米尔高原内的广区。西域护府是汉朝一军管型的特殊方行政区。西域护的级别与汉郡的太守相近，护府的位与汉郡体相，但在西域护府内不设县，是采取军监护的方法管理五十左右的国。西域护代表汉朝掌管着些国的外往与军行动，调解各国内外的纠纷，维护西域的安定，防止匈奴的侵扰。匈奴郅支单逃康居国，次兴兵侵扰乌孙，甚至深入赤谷城，乌孙人民进行烧杀掠夺，乌孙人民由敌不匈奴的兵力，此听任，不敢再在赤谷城附近居住与放牧。不仅此，郅支单向宛等西域其他国敲诈勒索财物。针情形，担任西域护的甘延寿、副校尉陈汤等人认，果不尽快采取措施，改变情况，不了几年，西域城郭诸国就岌岌危了。是他假托汉朝中央政府的命令，将西域诸国的军队召集，再带汉朝戊己校尉的屯田部队，合力前讨伐匈奴郅支单，双方经激战，汉朝一方将郅支单杀死，败匈奴军队，最终稳定了西域的局势。
总，西域护府是西汉王朝疆域的一组部分。西汉末年，王莽执政，匈奴重新控制了西域，内与西域的往断绝，是西域护府便被废除掉了。
（2）东汉西域护（长史）府的设置
东汉王朝建立，西域诸国不堪忍受匈奴的敛税重苛，纷纷求内属，寻求汉朝的保护，在西域重新建立护府。但是光武帝认刚刚统一，百废待兴，无暇顾及外，因此拒绝了些西域国的请求。由此见，西域在的汉朝中央政府统治者眼并不十分重，其的首任务是集中精力巩固加强刚刚建立的中央政权。
明帝，汉朝已具备了与匈奴战的实力，是动了进击匈奴的战争。永平十六年（73年），明帝派遣太仆祭肜高阙（今内蒙古杭锦旗东北），奉车尉窦固酒泉（今甘肃酒泉），驸马尉耿秉居延（今内蒙古额济纳旗东南），骑尉苗平城（今山西同东北），分兵四路，北征匈奴。窦固在山破匈奴呼衍王，夺取了伊吾卢城（今新疆哈密西），设置了宜禾尉屯田，同派遣班超使西域。班超带了三十六人，凭借着汉朝在西域所留的影响与他己的胆识，先使疏勒（今新疆喀什一带）、鄯善（今新疆若羌一带）、阗（今新疆田一带）等国归附，打通了汉朝通往西域的路。
永平十七年，汉朝重新建立了西域护府、戊己校尉，陈睦护，耿恭、关宠戊己校尉。耿恭屯车师王部金蒲城，关宠屯车师前王柳中城（今新疆鄯善西），屯各置数百人。此，东汉与匈奴间展了争夺西域区宗主权的行动。
帝永元二年（90年），将军窦宪遣将讨伐北匈奴，再次夺取了伊吾卢。匈奴主力向西远徙，西域的形势生了有利汉廷的变化。永元三年，龟兹、姑墨（今新疆温宿西）、温宿（今新疆乌什）等国请降，帝是重建西域护府，任命班超西域护，驻龟兹它乾城（今新疆县西南望库木旧城）；徐干长史，屯疏勒。并复置戊己校尉，领兵五百人居车师前部高昌壁（今新疆吐鲁蕃东南高昌故城遗址）；又设戊部侯，居车师部候城。永元六年秋，班超征龟兹、鄯善等国兵，破焉耆、尉犁，杀死两国的国王。从此，西域五十国全部归服汉朝。班超因在平定西域程中功绩卓著，被封定远侯，他继续担任西域护职直永元十四年。
殇帝延平元年（106年），西域诸国叛汉。二年，西域诸国便频频围攻西域护任尚等人，是汉朝被迫撤销西域护府，西域诸国重又在北匈奴的控制。安帝延光二年（123年），安帝采纳尚书陈忠的建议，让班超的儿子班勇担任西域长史，率兵五百人，屯住柳中。从此，东汉不再设立西域护，设长史行护职，一直灵帝，连任不断。班勇在几年内，打退了匈奴在西域的残存势力，使汉朝重新恢复了西域的统治。从建武年间至延光年间，汉朝与西域间一共是三绝三通。
顺帝永建六年（131年），汉朝又在伊吾设屯田，置伊吾司马一人进行管理。顺帝阳嘉年间，汉朝西域区的控制有所减弱，汉朝的西北疆界逐渐退了今山山脉西段南。