唐政府统一全国以后，中原的封建秩序逐渐稳定，民族矛盾更加突出，反击突厥的任务提到议事日程上来。
隋朝末年，农民起义纷起，突厥乘虚入侵。他们先扶植军阀李轨、刘武周、梁师都等分裂割据，又从长城打到汾水和泾渭之滨，掠夺大量人口和粮食，给中原人民制造种种灾难。从隋朝大业十三年（617），到贞观初年，这十余年间，突厥反复侵犯内地，杀掠人畜，抢夺粮食，制造内战，给唐朝人民带来长期的深重灾难。
唐太宗为了保卫国家和人民的安全，决心反击突厥，作了大量的准备工作。首先是加强战备教育和训练。他反复对将士们说：“戎狄侵犯之事哪个朝代都有，最可怕的是边境稍稍安宁，国君就放松警惕，沉湎酒色，不务正业。在这样情况下，一旦敌人进犯，便束手无策。我现在不叫你们凿池塘、造行宫，希望你们集中力量学好骑射。平时我是你们的老师，战时我做你们的统帅。只有做好战争准备，才可以保持边区的安全。”将士们听了，都心悦诚服。
唐太宗不仅对将士进行战备教育，而且经常亲自教战士射箭，并进行考核，成绩优异者给予奖励。经过数年时间，京城卫士，多经过严格训练，增强了战斗力。
正值唐政府积极练兵准备反攻的时候，突厥内部却出现严重危机。贞观四年（630）至七年，突厥境内连续发生旱灾，以致“六畜多死”，“国中大馁”。
另一方面，由于突厥境内包括很多被征服的民族，主要有奚、契丹、回纥、薛延陀等。在唐朝初期，由于突厥“征税无度”，奚和契丹投降了唐政府。他们乘突厥灾荒反抗颉利可汗。当时回纥5 000骑兵，在菩蕯率领之下，于马鬣山击溃突厥的10万大军。但颉利可汗不甘心失败，于是特令突利可汗率众反击。突利可汗连战连败，丧失不少土地，自己轻骑奔还。颉利召突利入帐，严厉斥责并且鞭打了他，又把他囚禁十余天，因此激化了颉利和突利可汗之间的矛盾。后来颉利可汗又向突利征兵，从而迫使突利可汗降唐。
突厥内部的衰弱，大大地改变了唐与突厥双方斗争的形势。从此开始，唐对突厥的战略方针便从防御转为进攻。
唐政府为了削弱突厥的力量，首先分化瓦解突厥国家各民族的联盟，扩大其内部矛盾。贞观二年（628）唐太宗派使者到薛延陀，册封其首领俟斤夷男为真珠毘伽可汗，赐以旗鼓等，与他们结成同盟。
李靖先领数千骑兵从云州（今山西省大同市）向北挺进，直奔恶阳岭（今山西定襄县南），使突厥“一日数惊”。颉利可汗被迫向碛石（今阴山以北）撤退。李靖乘机夺取了定襄（今山西定襄）。同时，并州大总管李勣又从云中杀过来，颉利可汗急忙派兵防守白道，又被李勣所败。颉利可汗又从碛石窜入铁山。此时，颉利可汗很害怕，就派执失思力赴长安谢罪，准备举国投降。唐太宗派鸿胪卿唐俭和安修仁出使突厥，与之议和。
李靖看清了颉利可汗的意图，对张公谨说：“颉利暂时虽败，但他部众仍然很多，假若放纵他们逃到漠北，有朝一日还可能东山再起。现在应当乘唐使到突厥协商停战之机，突然袭击。”
张公谨说：“目前皇帝陛下已经允许同突厥讲和，并且派鸿胪卿前去商谈，我们如果骤然发兵，岂不要伤害我们自己的使臣吗？”李靖说：“兵不厌诈，韩信破齐就是用这个计策，牺牲一个唐俭有什么了不起？”这时正好李勣也率兵来会，李靖和李勣商议好了，李靖立即选一万精骑，带20天口粮，尾随在出使突厥的唐俭以后。颉利可汗果然由于唐使前来放松戒备。闻报唐兵来袭，质问唐使。唐俭说：“我们二人是从长安来的，双方议和之事，朝廷尚未通知前线将士。只要我们前去向李尚书说明情况，他们会立即退兵。”颉利可汗信以为真，就让唐俭同副使安修仁出帐而去，仍然未加戒备。李靖乘虚进攻，杀突厥一万余人，俘虏十余万口，颉利可汗逃走。这时，李勣的部队已切断了颉利可汗北逃的道路，迫使许多帐落投降，并俘获五万余口。灵州总管李道宗，从另一路追杀，俘虏了颉利，反击突厥的战争取得全胜。从此，从阴山到大漠，都被唐政府统一，赢得了几十年的和平。
东突厥失败以后，他们有的投奔西突厥，也有的归附薛延陀，并有十余万归唐。唐太宗把降服的突厥安置在北方边区，设六都督府管辖。另一方面，突厥上层人员迁到长安，其中封五品官者百余人，还有少数人当了将军。
唐太宗统一大漠南北以后，接着就扫除“丝绸之路”的障碍，完成统一西域的事业。
唐朝的西域，主要指巴尔喀什湖以南以东的新疆、青海广大区域。早在西汉时期，中央政府就在这里设置西域都护府，代表中央政府行使主权，它的管辖范围包括巴尔喀什湖在内的帕米尔地区。东汉继续设都护或校尉进行管理。中原和西域始终保持密切联系。隋朝平定吐谷浑以后，又重建伊吾城，西域和内地经济文化的交流更加频繁。
隋末农民起义以后，中原连年内战，西突厥乘机占领西域，在各地设立吐屯社，强迫征收赋税，破坏了“丝绸之路”的交通。
另一个阻塞“丝绸之路”的割据势力是汉族氏建立的高昌政权，它的经济、政治、文化，和中原基本相同。
高昌（今新疆吐鲁番区域）地处西域和中原之间，是中西交通的枢纽。贞观六年（632）七月，焉耆遣使向唐朝入贡，请求唐朝恢复从焉耆到内地的碛路，以促进双方经济交流，得到唐太宗的支持。高昌王有意识堵塞碛路，派兵袭击焉耆，大肆掠夺。又勾结西突厥，占领焉耆五城，掠男女1 500余人。
贞观十三年（639），文泰又进攻唐朝的西伊州，“伊吾之右，波斯以东”，本来“职贡不绝，商旅相继”。现在却“琛遭其寇壤，道路由其拥塞” （《册府元龟》卷九百八十五）。阻挠和破坏了各少数民族和唐朝政府友好关系的发展。
文泰的分裂破坏活动，早已引起西域各族人民的不满。贞观十三年（639），薛延陀遣使上书，控诉高昌“翻复不实，擅发兵与谷设击天子所立之国。”并提出：“乞发所部为官军前驱以讨之”（《册府元龟》卷九百七十三）。其他各族酋长，也要求唐政府讨伐高昌。
高昌王的分裂活动也遭到高昌臣民的反对。氏王朝的著名功臣、左武卫大将军张雄，早在贞观八年（634）以前就反对高昌脱离唐朝。高昌人民，更是“故老儿童，思沾王泽” （《册府元龟》卷九百八十五）。高昌地区流行一首民谣说：“高昌兵，如霜雪；唐家兵，如日月。日月照霜雪，几何自殄灭” （《新唐书·高昌传》）。这首民谣反映了高昌人民盼望统一的强烈愿望。但文泰却继续和西突厥勾结。唐太宗为了争取文泰，曾派虞部郎中李道裕往问罪状。文泰非常傲慢，竟宣称：“鹰飞天上，雉伏蒿中，猫游堂奥，鼠伏穴间，彼尚且各自得所，我为一国主，难道不如鸟兽？”不肯归顺。
贞观十三年（639）十二月，唐太宗令交河行军大总管、吏部尚书侯君集，副总管左屯卫大将军薛万钧，率兵讨伐文泰。
文泰认为唐师远来，不加戒备。贞观十四年五月，唐军到达碛石。文泰听说有十几万人，才吓得束手无策。第二天，便患了大病，几天以后死去。文泰的儿子智盛即位。
唐军到达柳谷渡，听说文泰已死，高昌正忙着办丧事。唐朝将士主张乘机进攻高昌。大总管侯君集说：“皇帝陛下因高昌无礼，才勅令讨伐。如果我们乘人之危，袭人墟墓，岂不是同样无礼吗？我们不能那样做。对于高昌我们要正正堂堂地去打他们。”等高昌办完丧事，侯君集便下令进攻，一举攻陷了田城，掳男女7 000余口。又令中郎将辛撩儿为前锋，乘夜前进，一直打到都城。侯君集亲自督战，把高昌都城团团围住。这时的高昌王智盛依恃与西突厥订有盟约，还幻想西突厥来援。但是西突厥兵在途中听说唐军已达高昌，中途折回，实际高昌已完全孤立。侯君集用高达十余丈的巢车攻打高昌，站在车上可以俯瞰城内。高昌无计可施，只得开城出降。侯君集分兵出击，连下22城，收降8 000余户，17万余人。
平定高昌以后，唐政府在高昌故地设立西、庭二州。贞观十四年（640），在西域建立了安西、北庭都护府，治所暂设交河城。
唐政府平定高昌后，西突厥又利用龟兹破坏唐通往西域的商路。为了打通“丝绸之路”，彻底完成统一西域的事业，贞观二十一年（647）十二月，唐太宗派崑丘道大总管阿史那社尔和安西都护郭孝恪讨伐龟兹（今新疆库车）。第二年四月，由于西突厥内部分化，叶护阿史那贺鲁率部众投降唐朝，自愿担任向导，参加统一西域的战争。太宗任命他担任崑丘道行军总管。
贞观二十二年（648）九月，阿史那社尔败西突厥处月、处密两部并迫其投降后，引兵从焉耆以西奔龟兹之北境，分兵为五道，出其不意，对龟兹发动攻势。焉耆王薛婆阿那支原来和龟兹联盟，闻唐军入境，弃城投降龟兹。唐军分路围剿，薛婆阿那支无路可走，被唐军俘获后斩首示众。龟兹大恐，各地酋长先后奔逃。唐大军到达碛石的时候，距龟兹城只有300里。大总管阿史那社尔派伊州刺史韩威先行，右骑卫将军曹继叔继进，各带兵数千，进抵多褐。龟兹王诃黎布失毕和大将羯列颠有众5万，前来迎战。唐将韩威手下只有千骑。韩威佯装败退。布失毕麾众急进，追赶唐军三四十里。这时，唐将曹继叔忽然从山后杀出，和韩威合兵，大败布失毕。这年十二月，大总管阿史那社尔再督众攻城。诃黎布失毕带着那利和大将羯列颠突出西门，走保拨换城。阿史那社尔留部将郭孝恪镇守龟兹，自率大军围攻拨换城。那利出城袭击唐军不利，弃城西逃。唐军乘胜攻进城里，俘虏了诃黎布失毕和羯列颠。唐军入城以后，召开庆功大会。忽得郭孝恪急报：那利引西突厥兵万人回攻龟兹，情况危急。韩威、曹继叔率兵赶往营救不及，城已陷落，郭孝恪阵亡。只有仓部郎中崔义起还在巷战。援军攻进城里，那利逃进深山。
过了十余日，那利又引北山龟兹1万余人，围攻都城。唐军反击，斩首8 000余人。那利只身逃走，后被龟兹人捕获，送给唐军。
阿史那社尔率领的唐军，前后破龟兹五个大城。唐政府把安西都护府迁到龟兹，管辖焉耆、龟兹、碎叶、疏勒四镇，从此西域大部分统一于唐。唐高宗初年，打败了西突厥，在庭州设立北庭都护府，最后完成了统一西域的事业。
唐朝统一了西域以后，用中原的政治经济制度实行统治。在安西北庭都护府下，设立若干都督府和州县，有效的行使统治权力，推行中央政府的政令。高宗显庆三年（658），又在西州设立都督府。1973年在吐鲁番阿斯塔那出土的唐文书中，发现功曹、仓曹、兵曹、法曹的官衔，说明唐朝在西域设立的西州，与内地州县的机构完全相同。
西域和内地一样，也推行均田制度租庸调法。上世纪30年代在吐鲁番发现数百件土地文书，其中包括给田、欠田、退田文书，证明在西域地区，确实推行了均田制度。
西域也实施府兵制度，据《唐会要》记载，在安西都护府管区内，设置军府126个。阿斯塔那墓葬里又发现了开元年间“西州营名簿”，簿中列举队长、火长，而队火的编制和内地府兵编制完全相同。在西州地区，共发现四个折冲府，这就是高昌县的前庭府，交河县的岸头府，天山县的天山府，蒲昌县的蒲昌府。在西域设置折冲府，保证了唐政府在西域地区可以征集部分军队。
关于商业和交通，唐政府在全国各地交通要道，设有关、津、镇、戍，行人往来都需携带“过所”（通行证）。在吐鲁番文书里，发现不少“过所”，反映唐朝交通法令在西域的实施。同时，唐政府管理商业的制度，也在西域推行。
上述情况反映西域和唐朝不是简单的从属关系，而是唐朝的统治区，证明1200年前，新疆就是中国的领土。
唐太宗是我国封建时代地主阶级中一位杰出的政治家和军事家，他在推翻腐朽的隋王朝、统一全国的战争中起了重要的作用。在他统治的贞观年间，以亡隋为戒，在政治、经济、文化等各方面继续进行改革。他的“用人唯贤”和纳谏，又保证了这些改革措施的实现，重建并巩固了统一的中央集权的封建国家，促进了社会的经济文化的发展，使唐王朝成为我国历史上最强盛的封建王国。唐太宗在历史上的功绩，是应该肯定的。但是，他毕竟是统治阶级的代表人物。唐王朝是在镇压农民起义的基础上建立的，奴役农民的本质没有变化。唐太宗到晚年，不再能虚心纳谏，同样追求骄奢的生活和对外扩张。他命令修骊山翠微宫，又在宜春凤凰谷建造了玉华宫；大规模征调人力、物力，连年发动对高丽的战争，如剑南（今四川一带）人民为建造长百尺、宽五十尺的大船，以致出卖田产，卖儿卖女。雅州（今四川雅安一带）、邛州（今四川邛崃、大邑二县）、眉州（今四川眉山、洪雅二县）一带人民爆发了反抗斗争。唐太宗作为杰出的政治家，他的阶级局限性，也是不能忽视的。
