公元1644年，崛起于我国东北的满洲封建贵族攻入北京，建立了清朝——我国历史上最后一个封建王朝。
　　这时的新疆，天山以北游牧着西蒙古的厄鲁特四部；天山以南居住着蒙古察合台后裔统治下的维吾尔族。就在清朝建立之初，厄鲁特四部的盟主和硕特部首领以及吐鲁番地区的维吾尔族的首领，率先向清政府朝贡；其他各部及各地首领也先后派人朝贡，表示接受清朝中央政府的管辖。
　　清王朝甫经建立，主要精力还在对付南方明朝残余势力的反抗，尚难顾及西陲。厄鲁特诸部中的准噶尔部乘机扩大势力，统一了厄鲁特各部，1688年发兵扰掠外蒙古和内蒙古，构成了对清王朝的新威胁。1690年，准噶尔部首领噶尔丹派兵自内蒙古南下，直接进攻清政府。
　　清廷决定出兵平定噶尔丹的分裂叛乱活动。这一行动得到了厄鲁特各部及维吾尔族人民的拥护与支持。1755年，清军直捣准噶尔统治中心伊犁，由于民心所向，清军取得了一连串的胜利，彻底平息了噶尔丹叛乱。至此，清政府统一了天山南北，古代的西域被称作“西域新疆”，后来终以“新疆”取代了“西域”旧称。
　　清政府统一新疆后，实行了军府制统治，于1762年设伊犁将军于惠远城，为统治新疆全境的最高官员，统辖当地军政。清政府对新疆各族人民的统治，因传统之不同，而采用了不同的办法。如对广大维吾尔族聚居地区依旧实行伯克制度，但是废除了伯克的世袭。1771年，在欧洲伏尔加河流域生活了一个半世纪的蒙古土尔扈特部牧民，不堪沙皇俄国的欺压，在首领渥巴锡汗的率领下毅然回归祖国，谱写了一首爱国主义的壮烈史诗。乾隆帝将他们安置在北疆各地牧区，在这些地方实行扎萨克制。
　　自乾隆统一新疆以后一段较长的时间，因各项举措之得宜，社会基本上是安定的，生产是发展的。到了19世纪中叶，由于帝国主义的侵略和封建压迫的加剧，新疆各地爆发了大大小小的反抗差徭的斗争。各地宗教头目和封建主建立起许多政教合一的地方割据政权。各地割据政权之间的纷争，削弱了自身的防卫力量，浩罕汗过与俄国遂乘机侵入新疆。
　　沙皇俄国是侵略我国北方边疆的元凶。它于1851年取得在伊犁、塔城通商设领事的特权；1864后又通过《中俄堪分西北界约记》，割占巴尔喀什以东以南广大领土。伊犁、塔城人民深受沙俄侵略之害。1871年，沙俄侵入伊犁。
　　陕甘总督左宗棠奉命督办新疆军务好，率领清军驱逐阿古柏侵略势力之后，收复伊犁便成为当时清政府的首要议题。在沙俄的压力下，于1881年订立《中俄伊犁条约》。根据这个不平等条约，虽然俄国归还所侵占的伊犁地方，但清政府却割让了霍尔果斯河以西的领土，开放新疆全境。自此，新疆统治中心从伊犁东移，全是沙俄割占我大片领土所造成的结果。
　　伊犁收复后，清政府批准了左宗棠关于在新疆设置行省的奏议。新疆省的建立，是历史发展的必然趋势。它统一了西陲边疆与内地的行政建制，取消了对人民迁徙的限制。使内地与新疆在政治、经济、文化方面的联系更加密切，促进了新疆经济文化的发展。