Истоки границы относятся к середине XIX века, когда Российская империя расширилась до Средней Азии и смогла установить свой контроль над регионом озера Зайсан. Установление границы между Российской империей и империей Цин, не слишком отличающейся от сегодняшней китайско-казахской и киргизско-таджикской границ, что было предусмотрено Пекинским трактатом 1860 года. Фактическая линия границы в соответствии с конвенцией была проведена по Чугучакскому протоколу и Ульясухайскому договору, оставив озеро Зайсан на территории Российской империи. Военное присутствие Империи Цин в бассейне Иртыша рухнуло во время Дунганского восстания. С завоеванием Синьцзяна Цзо Цзунтаном граница между Россией и Империей Цин в бассейне реки Или была несколько скорректирована в пользу России договором об Илийском крае и серией более поздних протоколов. В 1915 году было подписано соглашение о более точном разграничении границы Илийской долины и района Джунгарского Алатау. Самый южный участок границы (то есть примерно южная половина современной китайско-таджикской границы) оставался неразделённым, в значительной части из-за геополитического соперничества между Россией и Великобританией за господство в Центральной и Южной Азии, больше известного как Большая игра и в конце концов они согласились, что Афганистан останется независимым буферным государством между Российской империей и Британской Индией и в 1895 году был создан Ваханский коридор в Афганистане. Китай не был участником этого соглашения, и следовательно, границы южного участка китайско-российской границы оставались неопределёнными.