郡东部置武威郡。西汉后期治觻得县（在张掖市甘州区西北），属凉州刺史部。领十县：觻得、昭武、删丹、氐池、屋兰、日勒、骊靬、番和、居延、显美。其辖境大致相当于今甘肃省永昌县以西、高台县以东，以及内蒙古额济纳旗。汉平帝元始二年有24352户，88731人。东汉初，以张掖郡中部的属国都尉所辖地置张掖属国。汉安帝时，分张掖都尉辖地（居延县）置张掖居延属国。显美县改属武威郡。献帝兴平二年（195年），分日勒、番和、骊靬三县置西郡。建安中，又改张掖居延属国为西海郡。魏省西郡；晋复置，治日勒。又改觻得县爲永平县。十