匈奴
然而，匈奴仍屡屡背约南侵，成为汉朝一大边患。匈奴又一次分裂，成为南北二部。304年，匈奴刘渊建立政权，民族共同体开始瓦解，逐渐汉化。淳维被认为是匈奴始祖，是夏桀的儿子。部分学者根据《史记》记载的后半段文字，认为匈奴原是山戎、猃狁、荤粥。而何星亮则认为匈奴人崇拜太阳，认为太阳是天之骄子。蒙恬守北防五年，匈奴慑其威猛，不敢再犯。汉朝与匈奴进行大规模战斗。汉初前201年，韩王信被迫投降匈奴。
西域
班勇
翌年,朝廷遣敦煌太守张朗率河西四郡兵3000人,命班勇发诸国兵4万余人分道击匈奴,迫使匈奴势力退出天山以南。其间,班勇出南道,张朗出北道,因张朗贪幼冒进,班勇后至,朝廷以班勇延误战机,下狱,后免。朝廷仅接受了班勇的第一条建议，没有派兵进驻楼兰。汉军捉住了北匈奴单于的堂兄，班勇让车师后王加特奴亲手斩之，致使后王不可能再投靠北匈奴。北匈奴单于大怒，亲率骑兵一万多人进攻车师后部报仇；班勇遣部下曹俊支援加特奴。
班超
班超就是在这次战争中初露头角。班超料定必有北匈奴使者来到，从中作梗，这个估计从鄯善的接待人员口中得到证实。班超立即召集随员36人计议，决定夜袭匈奴使者。汉明帝十分赞赏班超的果敢行为，正式任命他为军司马，让他继续完成使命。汉章帝无奈，下令撤销西域都护府，召班超率部回朝。班超十分感动，遂决定继续留在西域。汉章帝先后派徐干、和恭领兵出塞，并任命班超为将兵长史。九月，班超因病亡故，终年71岁。
张骞
汉武帝时期，为联合大月氏以夹攻匈奴，遂募使使大月氏，张骞以郎官应募。张骞没有达到联合大月氏的目的，住了一年只好东返归国。因匈奴内部发生了内乱，张骞乘机逃出。张骞到达乌孙，劝说乌孙东返曾被匈奴强占的故地，乌孙没有答应。张骞的两次出使西域，使汉朝同西域36国建立了友好的关系，开辟了中西通商道路“丝绸之路”。张骞墓在今城固县西博望乡，是陕西省重点文物保护单位。
徐松
徐松，中国清代地理学家。由翰林督学湖南，因事遣戍伊犁，赦还，官至礼部郎中、陕西榆林知府。在翰林院时，入《全唐文》馆，任提调兼总纂官。西域水道，章学诚向无专书，遣戍伊犁期间，遍游天山南北，详记山川曲折，博稽载籍案牍，成《西域水道记》，并附之以图，对研究新疆及其附近地区历史地理情况极富参考价值。又撰《新疆事略》，于城垣建置、关隘险要、满汉驻防、钱粮兵籍，言之甚详。后人集其遗文为《徐星伯先生小集》。
裴矩
隋炀帝即位后，矩甚受重用，参掌朝政。裴矩一生最重要的活动是为炀帝经营西域。裴矩尽力搜集西域各国山川险易、君长姓族、风土物产等资料，绘画各国王公庶人服饰仪形，撰成《西域图记》3卷，并别造地图，注记各地险要，献于炀帝。大业十四年，宇文化及...炀帝，任裴矩为尚书右仆射。化及败，矩转事窦建德。裴矩80岁精明不减，历事诸主，均受礼遇，以熟悉故事，常受咨询。
车师
汉武帝初通西域，车师常替匈奴当耳目，并攻劫汉使。汉遣侍郎郑吉屯田渠犁，立军宿为车师王，迁其一部分国人于渠犁。自此车师分为前、后部。莎车王莽时，由于西域都护和戊己校尉处理失当，车师前、后部王屡遭...害，遂叛附匈奴。元帝初元元年（前48），又屯田于车师前部国都附近。王莽时，车师前、后部叛附匈奴。后车师兼并邻近小国，仅余东且弥、卑陆、蒲类、移支，与前、后部共称车师六国。
莎车
莎车，西域古国名。王莽时，西域大乱，南北两道诸国都臣属于匈奴，唯莎车王延仍臣属于汉。东汉初，康率旁国拒匈奴，保卫汉代故都护吏士家属千余口，被拜为汉莎车建功怀德王、西域大都尉。明帝永平四年，于阗王广德攻破莎车，擒贤...之。章帝时，班超在西域，莎车复与龟兹连兵攻超。章和元年，超大破莎车，莎车遂降。安帝时，西域又乱，莎车先属于阗，后附疏勒。顺帝永建二年，班勇复平西域，莎车遣使贡献。
鄯善
鄯善，西域城郭国，属都护。东汉光武帝建武十四年，鄯善王安遣使入朝贡献。安乃再次上书请置都护，光武帝仍不允，鄯善只好向匈奴称臣。后来鄯善兼并了小宛、精绝、且末等小国，南道诸国唯鄯善、于阗最大。明帝永平十六年，汉遣假司马班超出使鄯善，恰好匈奴使者也来到，鄯善王广不知所从。延光三年，西域长史班勇因鄯善王最先归附，特加赐他以三绶。四年，鄯善出兵助勇击破车师后部，西域遂平。
乌孙
乌孙国首领称为“昆莫”或“昆弥”。昆莫年老，令细君改嫁其继承人岑陬，公主不肯，向朝廷请示，汉帝为同乌孙共灭匈奴，令公主从其国俗。解忧留居乌孙达五十年之久，先嫁岑陬，未生子女。汉昭帝时，匈奴与车师并力侵乌孙，解忧上书请汉救援，汉公卿议救未决，值昭帝去世。本始三年冬，匈奴单于自将数万骑击乌孙，有所虏获，将还师，逢大雪，人民畜产损失十之八九。白乌库吉说乌孙与阿史那一名解跳跃，源自萨满教跳神仪式。