唐朝對西域的經營，始於貞觀四年（630年）的設西伊州（今新疆哈密，貞觀六年，去“西”字，稱伊州）之舉。在著手西域之前，唐朝已於前一年，趁北方草原陷入天災之機，聯合薛延陀、回紇、拔也古、同羅等諸部，一舉擊垮了草原霸主東突厥。
雄悍一時霸主在唐軍打擊下脆亡，震驚了整個東亞的遊牧世界。貞觀四年（629年），“四夷君長詣闕請上為天可汗”。正是在這種背景下，唐庭開始著手經營西域。
安西四鎮的初設及其爭議
當時，西域塔里木盆地綠州諸國，及天山南北、巴爾喀什湖以南廣大地區，均處於西突厥統治之下。
綜合西域的地理特點，唐朝採取了與對付東突厥完全不同的戰爭策略，在西域打出了步步為營，軍、政結合的組合拳。
貞觀十四年（640年），唐太宗派大將李靖、侯君集領兵攻取高昌古國，置西州（今新疆吐魯番）、庭州（今新疆吉木薩爾）。九月，“置安西都護府於交河城，留兵鎮之”。在天山以北形成伊、西、庭防禦三角形後，李世民強硬的推行了政治制度改革，以“州、縣、鄉、裡”制顛覆遊牧部落的統治。
李靖
貞觀十八年（644年），唐安西都護郭孝恪，率三千步騎夜襲焉耆國（今新疆焉耆），生擒焉耆王龍突騎支，獻俘東都洛陽。
貞觀二十一年（647年），唐太宗命阿史那社爾、契苾何力、郭孝恪徵發鐵勒、突厥、吐谷渾、吐蕃等部十餘萬騎兵，破龜茲大城五座，降小城七百餘座，立王弟為龜茲王。
唐軍攻滅龜茲（今新疆庫車），西域震動，天山南路諸國紛紛擺脫西突厥控制，歸附唐朝，今南疆地區首次置於唐朝控制之下，西突厥勢力退守於碎葉川為中心的天山以北地區。
在這個時間節點上，“安西四鎮”的初設時間出現了爭論。
一部分學者以《舊唐書·西戎傳》上的記載，“太宗既破龜茲，移置安西都護府於其國城，以郭孝恪為都護，兼統于闐、疏勒、碎葉，謂之四鎮”為依據，認為唐貞觀二十二年（648年）滅龜茲後，便將安西都護府移至南疆。但另一部分學者則以吐魯番出土的《唐永徽五年令狐氏墓誌》記載，“貞觀二十三年九月，安西都護府仍在西州，而不是龜茲”為證據，認為安西四鎮初設為唐高宗顯慶三年(658年)。
同時，關於四鎮初設時，是龜茲、于闐（今新疆和田）、疏勒（今新疆喀什）、碎葉（今吉爾吉斯斯坦，托克馬克市附近），還是龜茲、于闐、疏勒、焉耆（今新疆焉耆），也存在爭論。
不管上述哪種說法正確，唐朝對南北疆政治制度的設定，都存在明顯的差異。
唐朝在南疆並未像北疆一樣，推行“州、縣、鄉、裡”制的改革，也沒有留駐大量軍隊駐紮。
因此，如果說北疆伊、西、庭三州和北庭都護府是“撫鎮結合，以鎮為主”，那南疆的安西四鎮則是以“撫”為主。同時，在西域經營多年的西突厥部落，顯然不甘心淪為附庸。在之後十多年時間裡，不斷掀起叛亂，動搖唐朝在南疆的統治。
蘇定方
唐高宗顯慶二年（657年），蘇定方大破西突厥阿史那·賀魯，安西都護府遷至龜茲，並升級為大都護府。同時，在西突厥故地分設檬池、昆陵二都護府。至此，于闐以西、波斯以東，整個西域地區都在唐朝的控制之下。
從貞觀十四年（640年）唐朝初置伊州，到顯慶三年（658年）安西都護府遷移。唐朝在西域的拓展，歷經兩代皇帝，整整28年時間。從中可以明顯看出，由東向西、先北後南，逐次向西推進的大戰略。
就在唐朝逐步推進的過程中，對安西四鎮威脅最大的力量也在崛起中，這支勢力並不是東突厥，而是位於西域南部的吐蕃王朝。
吐蕃王朝快速崛起，終成唐朝西域之患
7世紀上半葉，吐蕃王朝崛起之初並未對西域構成威脅。
因為，當時與西域隔崑崙山相望的阿里地區尚在象雄國的統治之下，而與若羌、且末東西毗鄰的地區還是吐谷渾的領土。
就在唐朝開始經營西域之時，吐蕃王朝也開始了對外征伐的腳步。
貞觀十二年（638年），第一次走下高原的吐蕃軍隊，大敗位於青海的吐谷渾，幾乎將其滅國。貞觀十八年（644年），吐蕃又揮兵西進，滅亡了曾經的盟友象雄國。
征服象雄對吐蕃染指西域具有重要意義，之後幾乎每次吐蕃軍隊進入南疆盆地，都以象雄故地（阿里地區）為總後勤基地。
李世民
之後，李世民和松贊干布相繼去世，兩國都進入了一段內部調整時期，均暫時停止西進的軍事行動。
顯慶初年，吐蕃王朝在大相噶爾·東贊域宋(祿東贊)領導下，再次走下高原積極向北拓展，連續攻擊青海附近吐谷渾和白蘭羌。
高宗龍朔三年（663年），吐谷渾為吐蕃所滅，吐谷渾諾曷缽被迫率數千帳內附唐朝。吞併吐谷渾後，吐蕃王朝已具備了從青海湖牧場，向東進攻河西，向西染指西域的能力。但吐蕃從青海吐谷渾故地一路向西，截斷天山南北聯絡的計劃，實施得並不順利，北庭唐軍多次給予了強有力的回應。
為此，吐蕃轉而從西、南兩個方向，向唐朝控制能力更弱的安西地區拓展。
有意思的是，吐蕃軍隊第一次進入安西地區，並不是源於對此地的覬覦，而是應唐朝之邀前來助力的。
前文曾提到，貞觀二十一年（647年）唐軍對龜茲的軍事行動中，曾徵兆周邊國家的軍隊相助，其中吐蕃和吐谷渾的軍隊也在徵召之內。《資治通鑑》記載：“戊寅，詔使阿史那社爾、契芯何力、郭孝恪等將兵擊之，仍命鐵勒十三州、突厥、吐蕃、吐谷渾連兵進討。”考慮到當時吐谷渾尚未亡國，勃律也不在吐蕃控制之下，基本可以斷定，在青海和蔥嶺之間應有一條穿越崑崙山，從阿里進入南疆的道路。
阿史那社爾
如果說吐蕃軍隊第一次入南疆是應邀而來，那唐軍再次遭遇吐蕃，兩軍則已是不折不扣的敵對狀態了。
《唐會要》記載，高宗龍朔二年（662年）十月，興昔亡、繼在絕二可汗發兵與蘇海政討龜茲。繼往絕與興昔亡有隙，密請蘇海政矯詔收斬之。其部落亡走，海政追討平之。繼往絕死，十姓無主、附於吐蕃。《冊府元龜》則記：“海政軍回至疏勒之南，弓月又引吐蕃之眾，來拒官軍，海政以師老不敢戰、遂以軍資賂吐蕃、約和而還。”
由上述兩書的記載看，龍朔二年（662年）吐蕃軍隊已出現在“疏勒以南”地區，並有足夠強的勢力，既可讓十姓突厥前來歸附，又可讓唐朝遠征軍忌憚，而不敢與之交戰，“約和而還”。
隨後，唐蕃爭奪西域的戰幕就此拉開。
安西四鎮在唐蕃間反覆易手
1、咸亨元年（670年）至上元元年（674年），第一次輪交換控制權。
龍朔三年(663年)底，吐蕃再次聯合弓月、疏勒等部，圍攻安西重鎮于闐。
這次於闐之戰的戰況如何，史書沒有明確記載，但從唐庭連續兩次自龜茲、西州調兵救援來看，此戰持久而激烈。
《資治通鑑》記載：“（龍朔）三年十二月、壬寅，以安西都護高賢為行軍總管，將兵擊弓月，以救于闐。”《冊府元龜》記載：“麟德二年（665年），閏三月，疏勒、弓月兩國共引吐蕃之兵，以侵于闐詔西州都督崔知辨及右武衛將軍曹繼叔率兵救之。”從史料記載可見，吐蕃進入南疆盆地後，活動非常積極、頻繁，影響也逐逐擴大。弓月、疏勒等部落先後被其拉攏成為盟友，于闐也一度導向了吐蕃。
祿東贊
乾封二年（667年），大相祿東贊病逝，他的兒子贊悉若（噶爾·贊悉若多布）和論欽陵（噶爾·欽陵贊卓）開始主持吐蕃朝政。隨即，吐蕃軍隊開始在東起劍南，中經河隴，西至安西綿延數千裡的戰場上，全面向唐朝發動進攻。
其中，安西地區的戰爭，自乾封二年（667年）始，直到咸亨元年（670年）才終止。
《資治通鑑》記載：乾封二年，二月，“生羌十二州為吐蕃所破，三月，戎寅，悉罷之。”《唐會要》記載：“咸亨元年四月二十三日，吐蕃陷我安西，罷四鎮。”
咸亨元年（670年）四月的戰事，吐蕃軍隊取西線穿越崑崙山入南疆，攻陷西域白州等十八州（羈縻州），又聯合于闐周邊突厥部落，攻陷龜茲拔換城（故址在今新疆阿克蘇）。唐朝被迫罷龜茲、于闐、焉耆、疏勒四鎮，撤安西都護府回西州。這是安西四鎮，在唐蕃間的第一次易手。
四鎮失手引得唐高宗震怒，同時也讓唐庭上下對吐蕃的威脅有了新的認識。
為好好教訓一下吐蕃，李治以阿史那·忠為西域行軍大總管，由北向南出徵安西。兼以薛仁貴為邏些（拉薩）道行軍大總管，出河隴征伐青海，試圖使吐蕃首尾難顧。
這就是大非川之戰爆發的誘因，應該說當時的戰場形勢，對唐軍極為不利。薛仁貴所領的東線唐軍，只能以速戰速決的方式展開軍事行動。但論欽陵識破了薛仁貴的計策，先已二十萬軍隊圍殲了郭待封率領的唐軍輜重部隊，而後又盡起四十萬蕃軍，將薛仁貴困於大非川?(今青海共和西南)。唐軍傷亡殆盡，薛仁貴被迫與論欽陵約和退軍。不過，為圍殲薛仁貴所領唐軍，吐蕃也是傾盡全國能用之兵，且可能戰爭損失並不小。
薛仁貴
因為咸亨元年（670年）後，佔盡優勢的吐蕃不論在安西還是河隴，都沒有進一步的軍事行動。
甚至，五年後的上元元年（674年）十二月，于闐王伏闍雄以一己之力，便擊走了吐蕃佔領軍。唐朝也遣蕭嗣業兵入安西討伐弓月部落。唐軍尚未到達疏勒城下，孤立無援的弓月部便與疏勒一起降唐。
弓月部落一直以來都是吐蕃的盟友，吐蕃每次意圖染指安西必有其相助。這次弓月降唐表明，吐蕃雖然佔據了安西四鎮，但受限於南疆盆地沙漠綠洲的地理特點，也只能實行少量駐軍的羈縻州統治方式。
上元二年（675年），于闐王伏闍雄入朝覲見，安西四鎮重歸唐朝控制。
唐庭在於闐設定了毗沙都督府，並在且末（播仙鎮）、鄯善（石城鎮）、于闐一帶設十二州。
但安西四鎮依舊沒有大量唐軍駐紮，唐弱蕃強的戰爭態勢，並未根本改變。而吐蕃大論贊聶（疑似欽陵之兄贊悉若），則親自領兵在西域生活了將近四年(676——679年)。
2、儀鳳三年（678年）至調露元年（679年），第二輪交換控制權。
儀鳳元年（676年），西突厥餘部阿史那·都支自稱十姓可汗，與吐蕃連兵進攻安西。
唐軍一面以西州為基地，派兵南下到龜茲附近與吐蕃爭戰，另一面在河南、河北諸道頒佈《舉猛士詔》招募猛士出征西域。
儀鳳三年（678年）九月，李敬玄、劉審禮率領的十八萬唐兵在青海，慘敗於論欽陵之手，吐蕃“西又攻陷龜茲、疏勒等四鎮”。安西四鎮第三次在唐蕃間易手，但次年西州都督崔知辯便再次收復四鎮。
劉審禮
關於調露元年（679年）唐朝是否復置，曾被史學界長期爭論。但從萬歲通天二年（696年），論欽陵與郭元振在青海野狐河之會時說話的語氣看，崔知辯復建四鎮應當屬實。
當時，論欽陵的話是這麼說的，“往者高宗以劉審禮有青海之役，乃使黃仁素、賈守義來和。陵之上下將士，鹹無猜忌，故邊守不戒嚴。和事未曾畢，已為好功名人崔知辯從五埃斤路乘我間隙，瘡咦我眾，驅掠牛羊，蓋以萬計。自此陵之國人大危慄和事矣。”
另外，調露元年（679年）七月，裴行儉以送波斯王子歸國為藉口，長途奔襲西突厥十姓可汗阿史那·都支。擒獲都支後，裴行儉在其牙庭附近置碎葉鎮，並“召四鎮諸胡酋長”前來。如當時四鎮仍在吐蕃控制之下，“召四鎮諸胡酋長”自然無從談起，且《冊府元龜·外臣部》記載：“調露元年，以碎葉、龜茲、于闐、疏勒為四鎮。”
這是四鎮建制中第一次出現，以碎葉取代焉耆的記載。由此推測，調露元年（679年）崔知辯復四鎮應屬實。只可惜，目前尚未找到此次恢復四鎮的直接史料證據。
3、垂拱二年（686年）至長壽元年（692年），第三次交換控制權。
垂拱二年（686年）十一月，武則天曾以“務在仁不在廣，務在養不在殺，將以息邊鄙，休甲兵，行乎三皇五帝之事者也”為由，“拔”四鎮，鎮軍全部撤回西州，四鎮再度易手。
武曌
唐朝之所以要放棄安西四鎮，主要因為高宗去世後，武則天臨朝稱制。國內先發生了徐敬業叛亂，接著程務挺、王方翼等名將相繼被殺，劉仁軌、裴行儉等宿將也先後死亡。而北方東突厥勢力再起，連續襲擾邊境。吐蕃則乘機再次入疆，攻破焉耆，威逼四鎮安全。
在這種情況下，武則天不得不以“養民”為藉口進行戰略收縮，放棄安西地區，固守北疆伊、西、庭三州和河西走廊。
但很快，吐蕃就用軍事行動證明“拔”四鎮是個昏招。
唐朝撤出四鎮鎮軍後，被寄予防禦厚望的四鎮諸酋長，大多迅速倒向吐蕃。
吐蕃軍隊迅速在安西站穩了腳跟，並沿著沙漠東緣一路向東，連克重鎮播仙鎮（今且末）和若羌，兵鋒直指沙州（敦煌）。
武則天平定唐宗室諸王之亂後，重新開始在西域落子佈局。
她先命行軍司馬宋師將，出兵收復焉耆作為試探。成功之後，又於永昌元年(689年)五月，命韋待價領唐軍西進，攻擊在吐蕃安西的軍隊。可惜，韋待價在寅識迦河（今新疆伊寧西南），再度慘敗於欽陵之手。當時恰逢天降大雪，唐軍士卒在曠野上敗退，凍餓交困，傷亡甚眾。
寅識迦河之敗後，武則天並不甘心失敗。長壽元年（692年），西州（今新疆吐魯番）都督唐休璟上書請求四鎮。
武則天隨即以王孝傑領十八萬唐軍再入西域，重挫蕃將勃論贊，“克復龜茲、于闐等四鎮，自此復於龜茲置安西都護府，用漢兵三萬人以鎮之”。
王孝傑
有了重兵駐守的安西四鎮，此後基本保持了穩定。
雖然，兩年後吐蕃捲土重來。但王孝傑在安西、北庭唐軍配合下，連續在大嶺、冷泉兩地，大敗吐蕃大將論贊刃和西突厥十姓可汗阿史那·俀子，重創蕃、突聯軍六萬人。
之後，唐軍穩固控制安西四鎮的局面一直保持到安史之亂爆發。
綜上所述，由於西域史料缺乏、凌亂，且各書記載多有相悖之處。故史學界對安西四鎮初置時間、四鎮初置時的組成，以及廢置次數存在很多爭論。單就四鎮廢置的次數，便有三置三棄、四置四棄、五置五棄、六置六棄四種觀點。
所幸，隨著近年來一批簡牘和墓誌銘在新疆出土，四鎮廢置問題逐漸變得清晰。
不論四鎮經過幾次廢置，安西地區作為溝通東亞、西亞、中亞、南亞的十字路口，其戰略價值不言自明。
因此，當時身居亞洲的三個霸主，一無例外地都將手伸向了此地。讓這處夾在天山和崑崙山之間的盆地，成了大帝國走馬輪迴的戰場。