西域也就是现在的新疆地区，那里存在着许多各自为政的国家。张骞出使西域后，汉朝对那里的风土人物有了一定的了解。
汉武帝派使者至西域求大宛国的汗血宝马，后产生矛盾使者被杀，于是公元前101年，汉武帝派李广利率大军远征大宛，沿途西域各国望风而降，大宛被打败后，西域各国都臣服于汉朝。汉武帝在西域设置使者校尉的官职，西域两百万土地归入汉朝版图。
收服西域后，丝绸之路变得畅通无阻。丝绸之路发展了汉朝的经济，同时也促进了东西方文明间的互相交流和合作，在世界历史上意义深远。
公元前109年，汉武帝派军队由水陆两路进攻朝鲜，灭亡了那里的卫氏王朝，在朝鲜设置了乐浪、玄莵、真藩、临屯四个郡，郡下设若干县，郡县官吏由汉朝中央政府派汉人担任。从此，朝鲜第一次被纳入了中国的版图。
