汗投降，大可汗颉利可汗被俘，东突厥汗国覆亡。大量突厥人迁到长安，太宗将降众左右安置在灵武至幽州地区，设羁縻府管辖。东突厥的灭亡与归顺震动了西突厥与西域各国，一些西域小国纷纷改投唐朝，尊称唐太宗为「天可汗」。西突厥西抵波斯，北并疏勒，控制了丝绸之路。唐于640年攻克高昌城（今新疆吐鲁番东南），设安西都护府。802年平定焉耆，806年平定龟兹，安西都护府迁至龟兹，统管于阗、高昌、焉耆、龟兹四镇。唐高宗显庆二年（657年），苏定方、萧嗣业大败西突厥。西突厥最终在唐军的数次打击下覆亡。西域至此成为唐朝的势力范围，期