魏晉南北朝時(shí)期，局勢(shì)動(dòng)蕩中的西域各地依然與中原王朝或區(qū)域性政權(quán)保持著密切的一體化聯(lián)系。這一時(shí)期西域地區(qū)民族大遷徙局面的出現(xiàn)使該地區(qū)的民族成分更加復(fù)雜，各個(gè)部落集團(tuán)和民族的活動(dòng)交往，使該地出現(xiàn)了局部性的統(tǒng)一，為后來(lái)唐代統(tǒng)一天山南北各地奠定了政治基礎(chǔ)。這一時(shí)期大量涌現(xiàn)出來(lái)的色彩斑斕的西域文化成果在中國(guó)歷史上具有特殊的意義。   
    東漢滅亡以后，在西域政治舞臺(tái)上活動(dòng)過(guò)并先后建立政權(quán)的古代民族主要有鮮卑、柔然、高車、峻噠和突厥等。他們給這一時(shí)期西域的政治衍變和經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展增光添彩。   
    這一時(shí)期中原地區(qū)對(duì)西域之管轄以三國(guó)時(shí)期的曹魏政權(quán)為最早，魏承漢制，曾分別于文帝黃初二年(公元221年)置西域戊己校尉，治設(shè)高昌(吐魯番)，于明帝太和年間(公元227—232年)復(fù)置西域長(zhǎng)史，治設(shè)海頭(羅布淖爾東北)。根據(jù)史書記載，當(dāng)時(shí)西域各地“無(wú)歲不奉朝貢，略如漢氏故事”。司馬炎建立西晉后，其治下之“涼州刺史領(lǐng)戊己校尉護(hù)西域，如漢故事，至?xí)x不改”。晉朝在西域還設(shè)立“校尉”、“都尉”等職官，并給當(dāng)?shù)刂T部落首領(lǐng)冊(cè)以爵位和封號(hào)，還經(jīng)常向鄯善等地賞賜耕牛，幫助當(dāng)?shù)剞r(nóng)民從事生產(chǎn)，以維護(hù)晉朝對(duì)天山南北各地的統(tǒng)治。這一時(shí)期，內(nèi)地不少農(nóng)民遷居西域，在此從事經(jīng)商活動(dòng)的漢人也很多。在鄯善的樓蘭、海頭等地發(fā)現(xiàn)了許多漢文木牘(音讀du)、木簡(jiǎn)和紙文書，其中有一些明確標(biāo)有晉朝皇帝的年號(hào)，表明漢字應(yīng)當(dāng)是該地當(dāng)時(shí)流行的官方文字。除漢文之外，鄯善、于闐等當(dāng)?shù)孛褡暹€使用（馬+咼）盧文，這是一種公元前5世紀(jì)至公元4—5世紀(jì)流行于印度北部地區(qū)的古代文字，因?yàn)槠渥中瓮H唇，我國(guó)俗稱“驢唇體”。經(jīng)學(xué)者研究，（馬+咼）盧文約在公元3世紀(jì)前后傳人天山南部、昆侖山北部綠洲地帶，對(duì)于當(dāng)?shù)厝藗兊纳鐣?huì)生活影響很大，尼雅地區(qū)發(fā)現(xiàn)的（馬+咼）盧文書因?yàn)槎际歉鶕?jù)本地的發(fā)音拼寫的，所以被學(xué)者稱為（馬+咼）盧文尼雅俗語(yǔ)。除了文書，這一帶地區(qū)還出土了（馬+咼）盧文錢幣以及漢（馬+咼）二體錢幣等。（馬+咼）盧文的使用或許同佛教文化的東傳有關(guān)系，它還顯示了當(dāng)時(shí)西域地區(qū)居民種族來(lái)源的多元性。   
    西晉之后，中原地區(qū)大亂，河西地區(qū)出現(xiàn)的割據(jù)政權(quán)，諸如漢族張氏前涼、氐族呂氏后涼、漢族李氏西涼、匈奴沮(音舉ju)渠氏北涼、鮮卑禿發(fā)氏南涼等政權(quán)都曾將其政治影響擴(kuò)展到流沙以西(即西域)，天山南北各地又一度成為河西諸涼王朝疆域之一部分。西晉初年，中原地區(qū)戰(zhàn)亂不息，不少中原漢人經(jīng)過(guò)河西走廊，逃難遷居高昌(吐魯番一帶)，高昌及周圍地區(qū)因此迅速繁興起來(lái)。至西晉末年，前涼政權(quán)創(chuàng)建者張駿發(fā)兵西征，討伐西晉設(shè)在高昌地區(qū)的西域戊己校尉趙貞，“(張)駿擊擒之，以其地為高昌郡”，此時(shí)為東晉咸和二年(公元327年)。高昌郡下設(shè)縣，縣下有鄉(xiāng)、里，郡置郡守，縣設(shè)縣令，鄉(xiāng)有薔夫，里有里正。這是西域推行內(nèi)地通行的郡縣制的開(kāi)端，它表明西域的政治管理體制與中原內(nèi)地開(kāi)始趨于一致。自此至北涼沮渠氏建國(guó)高昌后廢郡，中經(jīng)前秦、后涼、西涼、段氏諸政權(quán)，高昌一直是涼州或沙州下轄的一個(gè)郡。