公元前138年张骞出使西域时，“西域”曾先后存在有36个国家。至于古代“西域”三十六国现在的地方，按历史资料，大致是：
1、乌孙国：今新疆伊犁哈萨克自治州伊宁市、察布查尔锡伯县附近几县及现哈萨克斯坦部分。是当时乌孙国的属地，但绝大部分被沙俄侵占；
2、龟兹：今新疆阿克苏地区库车县、拜城县一带；
3、焉耆：今新疆巴音郭楞蒙古自治州焉耆回族自治县；
4、于阗国：今新疆和田地区和田市一带；
5、若羌：在今新疆巴音郭楞蒙古自治州若羌县东南、罗布泊西北一带；
6、楼兰国：在今新疆巴音郭楞蒙古自治州境内的罗布荒漠中，后改国名为鄯善与现在的吐鲁番地区的鄯善县有别，现仅存楼兰遗址；
7、且末：在今新疆巴音郭楞蒙古自治州且末县西南，玄奘取经曾在此停留过；
8、小宛：在今新疆巴音郭楞蒙古自治州且末县东、车尔臣河南岸，为西域36国中最小的国。
9、戎卢：在今新疆和田地区于田县南；
10、纡弥：在今新疆和田地区策勒县东；
11、渠勒：在今新疆和田地区策勒县南；
上述四国全部在今和田地区东部一带，均已被塔克拉玛干大沙漠淹没。
12、皮山：今新疆和田地区皮山县东南的藏桂乡附近，尚有汉时皮山古城废墟；
13、西夜：在今新疆和田地区皮山县西南；
14、蒲犁：在今新疆喀什地区叶城县东一带；
15、依耐：今新疆喀什地区英吉莎县东南；
16、疏勒：今新疆喀什地区疏勒县和喀什市；
17、莎车：今新疆喀什地区莎车县，后被于阗吞并；
18、尉头：今新疆阿克苏地区乌什县和喀什地区巴楚县一带；
19、温宿：今新疆阿克苏地区阿克苏市和温宿县一带；
20、尉犁：今新疆巴音郭楞蒙古自治州库尔勒市和尉犁县，后被焉耆吞并；
21、姑墨：今新疆阿克苏地区拜城县一带；
22、卑陆：今新疆昌吉回族自治州阜康市以北一带；
23、乌贪訾：今新疆昌吉回族自治州玛纳斯县、昌吉市以北一带；
24、卑陆后国：今新疆昌吉回族自治州阜康市以东一带；
25、单桓：今新疆昌吉回族自治州玛纳斯县东北；
26、蒲类：今新疆哈密地区巴里坤哈萨克自治县西北；
27、蒲类后国：今新疆哈密地区巴里坤哈萨克自治县西北；
28、西且弥：今新疆塔城地区乌苏市东南；
29、东且弥：今新疆昌吉回族自治州昌吉市以西；
30、劫国：今新疆昌吉回族自治州呼图壁县东北；
31、狐胡：今新疆吐鲁番地区吐鲁番市以北；
32、山国：今新疆巴音郭楞蒙古自治州尉犁县东；
33、车师前国：现新疆吐鲁番地区吐鲁番市交河故城；
34、车师后国：现新疆乌鲁木齐市及附近地区；
35、车师尉都国：今新疆吐鲁番地区吐鲁番市东南；
36、车师后城国：今新疆昌吉回族自治州奇台县周围。
此外，还有大宛、安息、大月氏、康居、浩罕、坎巨提、吉宾、乌弋山离等十几个小国为西域国家，现在中亚及阿富汗、印度等国境内。
大宛在今乌兹别克斯坦国所属的费尔干纳盆地一带。即古“渠搜国”。在波斯帝国、亚历山大帝国和希腊巴克特利亚王国时期，大宛屡遭劫难都未被征服，而是西域一个较大而独立的强国。据《汉书。西域传》记载：大宛有人口6万户，30万人，兵员六万，国都贵山城，国民定居，从事农业、各种手工业。城镇发达，大小城镇70余座。该国盛产汗血马。
建元三年[前138年]，张骞出使西域至该国，受到大宛王的盛情接待。此后与汉朝往来逐渐频繁。张骞第二次出使西域时，右派副使到大宛联系，大宛也派出使者到汉朝进献大鸟蛋和魔术师互通友好。汉朝与匈奴打仗，训练骑兵，急需种马。西汉太初年间，汉武帝派官吏持重金及金马出使大宛购买良种马，只因大宛王收了重礼，自恃天高地远，非但不肯卖马给汉使，发而杀害汉使，夺取财物，激怒了汉武帝，遂派李广利为贰师将军率军讨伐大宛。汉朝两次西伐大宛共花了四年时间，最终取得胜利。大宛国自大宛战争后属于汉朝管辖。东汉时曾附属莎车，两晋时仍遣使献汗血马，受封王号。南北朝时称“破洛那”，与中原各王朝关系密切。唐高宗时在该国渴塞城置休循州都督府，国王阿了参被授为刺史。唐玄宗时改名为“宁远”，并封宗室女为和义公主，嫁给其王。到清代沦为浩罕汗国属地。
汉伐大宛这一事件无论在当时或后代都有许多非议责难，有的人认为汉武帝捐五万之师，靡亿万之费，经四年之劳，而仅获汗血马三十匹，良马三千匹，劳民伤财，天下扰乱，实在得不偿失。其实这一事件具有极其深远的历史意义。
首先，汉伐大宛的胜利极大的震动了西域，提高了汉朝在西域的威望，客观上削弱了匈奴在西域的影响。此后，不但大宛按约定向汉朝岁岁进献良马，而且遣子入侍，其他国家也纷纷以大宛为例或派子弟，或遣使者到长安为质，发展与巩固和汉朝的关系。
其次，“大宛既破，外国振恐，上欲遂困匈奴。”汉朝对西域的统治便渐渐巩固起来，随着汉朝大统一的局面的巩固发展，中亚的历史就不再是来自西方的征服者的历史了。由于中西交通的畅通，丝绸之路沿线贸易的频繁发展，中亚同中国的经济文化交流更加密切，中亚的历史从此也就更多地同中国的历史联系在一起了。
西汉王朝历史上在西域有三次最重要的战争，其一，汉朝西伐大宛的战争；其二，本始三年[前71年]汉朝和乌孙联兵大败匈奴；其三，建绍三年[前36年]，西域都护甘延寿和副校尉陈汤率领西域各国军队远征剿灭盘踞在康居国的郅支单于。毫无疑问，这三场战争同样具有深远而重大的历史意义。
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