高宗永淳元年(682)到玄宗天宝三年(744)，东突厥复兴，颉利可汗的族人阿史那骨咄禄等收复东突殿故地，建立了后突厥汗国。天宝四年(745)，受玄宗册封的回纥怀仁可汗攻杀了后突厥的白眉可汗，后突厥灭亡。其部众或依附回纥，或南迁降唐，或西迁中亚。
贞观二十二年(648)，原西突厥的叶户（突厥一等大臣或别部大首领)阿史那贺鲁被乙毗射匮可汗逼逐，率众内附。第二年，阿史那贺鲁因为讨伐龟兹有功，被太宗提升为瑶池府都督，率领他的部众居住在庭州莫贺城(今新疆古木萨尔西)。阿史那贺鲁从此秘密召集离散的部众，势力日盛。高宗永徽二年(651)，阿史那贺鲁率兵击破了乙毗射匮可汁。阿史那贺鲁白称沙钵罗可汗，逐渐统一了西突厥十姓部落，同时还胁迫许多西域诸国归属他。此时，沙钵罗可汗已拥兵数十万，羽翼十分丰满了。于是，他便公开叛唐，不断侵扰唐西部边境，杀掠边民。
从永微二年(652)起，朝廷屡次派兵征讨西突厥的沙钵罗可汗。唐朝著名的"安西四镇"即龟兹、疏勒、于阗和碎叶，就是在与西突厥的斗争中建立越来的。高宗显庆四年(659)、终丁彻底击灭了西突厥，在其故地设置了昆陵利檬池两个都护府。
内与突厥和平相处，对双方都有极大好处，玄宗曾致突厥的玺书中说道："突殿和好之时，……甲兵休息、互市交通，国家买突城马羊，突厥得国家彩帛，彼此丰足，皆有便宜。"
