不过唐朝对大漠的控制十分不牢固。682年，突厥突厥阿史那氏骨咄禄在黑沙城（呼和浩特）自立为颉跌利施可汗，和唐朝进行了长期的战争。此时的大漠地区就基本脱离了唐朝的控制了。唐玄宗时期，漠北的回鹘又强盛起来，其首领骨力裴罗东征奚、契丹，西破拔悉密、葛逻禄、坚昆，统一了被摸。744年，回鹘和唐朝联合灭了突厥，此后回鹘就占据了整个大漠地区。唐朝在漠北的统治，只维持了35年。谭其骧的唐朝地图，在大漠方面画得还是比较客观。在后期，虽然回鹘名义上接受了唐朝的册封，但是谭其骧也没有将之划入版图。
西域方面
西域地区，和大漠的情况相似，但是又有很大的不同。西域地区是西突厥的活动地区，也是唐朝军事活动最为频繁的地区之一。早在唐太宗时期，唐朝就灭高昌国，设置高州，其下设置高昌﹑柳中﹑交河﹑蒲昌﹑天山五县。这是中国历史上第一次在西域地区设置行政区。642年，西突厥内乱，唐朝扶持了乙毗射匮可汗上台。作为交换，乙毗射匮可汗将龟兹﹑于阗﹑疏勒﹑朱俱婆﹑葱岭地区划给了唐朝，唐朝于是在此设立龟兹、于阗、焉耆、疏勒建立军事据点，史称"安西四镇"，总归安西都护府管辖。至此，天山之南的地区基本纳入了唐朝的管理范围内。
