宗贞元六年（790年），庭州被吐蕃攻占，中国势力再一次退出当地。此后，葛逻禄、吐蕃和回鹘对该地进行了长时间的争夺，800年，回鹘最终获胜，在高昌建立回鹘汗国，以北庭为其陪都。耶律大石建立西辽之后，臣服了高昌汗国。元太祖十四年（1219年）耶律楚材随成吉思汗西征，经过的别失八里、轮台、高昌、于阗等地，也即《元史》中，大将阿剌瓦而思攻破的回鹘城别失八里，轮台、高昌、于阗等地。1251年蒙古在此设立了别失八里等处行尚书省。元宪宗蒙哥死后，阿里不哥一度以此处为基地之一与其兄忽必烈争夺蒙古大汗之位