从贞观到在天宝年间，唐朝在西域设置了十几个都督府和近百个羁靡州，以自治方式统领城郭诸国、河中诸国、吐火罗、突厥十姓、葛逻禄、沙陀等小国或部族。例如，三姓葛逻禄为阴山都督府、大漠都督府、玄池都督府，西突厥之一的突骑施为嗢鹿州都督府、洁山都督府，著名的沙陀部为金满州、沙陀州，后升为金满州都督府。
这些都督府和羁靡州，虽然不被唐朝列入编户，但都有提供军队的义务。从安西和北庭的正规军编制看，明显侧重于步兵，而骑兵较少。实际上，唐朝骑兵主要依靠的是羁靡部族，历史上灭高句丽、灭薛延陀、灭西突厥、灭突骑施，都动员了几万甚至十几万的部族骑兵，打得全是唐朝旗号。而且，唐朝的羁靡部族或小国也涌现了不少大唐名将，比如阿史那社尔、阿史那弥射、哥舒翰、尉迟胜、白孝德、李光进、契苾何力、仆固怀恩、浑瑊等等，在唐朝军事史上都有很高的地位。
一般来说，安西和北庭需要出兵的话，会以唐朝正规军为基础，再征调属国和羁靡部族数倍的兵力。比如怛罗斯战役，安西节度使高仙芝麾下正规唐军应该只有一万人，另有龟兹、疏勒、拔汉那属国的一万人，再加上葛逻禄骑兵一万人。这些军队，在当时都是法律意义上的唐军。
唐朝麾下的突厥骑兵
