从中国西汉汉武帝时,今天哈萨克斯坦东部大部分首次纳入中国版图:汉武帝又命李广利于太初元年(前104年)、三年两伐大宛(在今中亚费尔干纳盆地),使西域的许多城国相继臣服于汉。太初三年(前102年)战胜大宛后,西汉朝廷在轮台(今新疆轮台东)、渠犁(今新疆库尔勒西南)置使者、校尉,这是西汉政府在西域设置行政机构之始。后又设置伊循都尉、护鄯善以西使者。起初负责“护西域三十六国”,后来扩大统治范围,“最凡国五十”,西至今巴尔喀什湖以东、以南的乌孙,今铂尔河上游的大宛,今帕米尔地区的无雷,今阿赖谷地的休循等国,都受其管辖。“汉之号令班西域矣”,西域正式纳入了西汉王朝的版图。神爵三年(前59年),因匈奴内争,其主管西域的日逐王先贤掸率万余众降汉,汉使护鄯善以西使者郑吉迎之,匈奴在西域的统治力量随之瓦解。于是汉廷使护鄯善以西南道诸地的郑吉“并护(车师以西)北道,故号曰都护”。