在交河城设安西都护府，用以针对西突厥和管理西域。644年，西突厥的盟友焉耆攻打西州，安西都护郭孝恪为西州道行军总管，讨伐依附西突厥的焉耆，佔领焉耆，俘虏国王龙突骑支，但后来焉耆再次脱离唐朝。648年，唐太宗派遣阿史那社尔、郭孝恪率军讨伐依附西突厥的焉耆和龟兹（今新疆阿克苏），征服两国。然后疏勒和于阗归附唐朝，将安西都护府迁至龟兹，抚宁西域，统龟兹、焉耆、于阗、疏勒四国，史称安西四镇。贞观四年，西域诸国君主在长安尊称太宗为「天可汗」，意为天下总皇帝或天下共主。「天可汗」除了是一种对唐朝皇帝的荣衔，还是一种