安西都护府（Anxi Protectorate）是唐太宗于贞观十四年（640年）在西域设立的（原名西州都护府），同年九月在交河城设安西都护府，到唐宪宗元和三年（808年）止，共存在约170年。

唐贞观十四年（640年），侯君集平高昌，在其地设西州都护府，治所在西州。同年9月在交河城（今新疆吐鲁番西雅尔郭勒）设安西都护府，用以针对西突厥。安西都护府第一任都护为乔师望，后由郭孝恪接任，开始时只有数千人的兵力。贞观二十二年（648年），郭孝恪击败龟兹国，把安西都护府迁至龟兹（今新疆库车县）。

唐高宗显庆二年（657年）十一月，苏定方在碎叶水平定阿史那贺鲁的反叛，从而平定了西突厥，将安西都护府治所迁回高昌故地。显庆三年（658年）五月，安西都护府又迁到龟兹（今库车），安西都护府升格为大都护府。唐高宗改变太宗时只重军事而轻行政管理的做法，在突厥故地分设蒙池、昆陵两个都护府，并将其附属小国分别设置州府，西境直抵波斯，都隶属于安西大都护府，使这一带都置于唐朝的直接统治之下。

唐朝贞观十四年（640年）设置的安西都护府治所西（今新疆吐鲁番东高昌故城），统安西四镇，龟兹、疏勒、于阗、碎叶（今吉尔吉斯斯坦的托克马克市），辖境相当今新疆及哈萨克东部、吉尔吉斯北部楚河流域。自显庆元年（656年）至麟德元年（664年）期间，是武则天为皇后辅佐高宗到垂帘听政阶段。显庆、龙朔年间（661-663年），唐军平定西突厥，辖区扩大到如今阿尔泰山西至咸海及葱岭的东西各部直至阿姆河两岸城的诸城邦国，包括今吉尔吉斯斯坦大部分。

显庆五年（660年），位于葱岭以西的西突厥都曼部降唐，朝廷派人去该部巡查。

龙朔元年（661年），又派遣吐火罗道置州县使王名巡视葱岭以西，在于阗以西、波斯以东十六国，设置十六都督州府，统辖八十个州，一百一十个县，一百二十六个军府，并在吐火罗立碑记述此事。在此时，安西大都护府的管辖地包括安西四镇、濛池、昆陵都护府（西突厥故地）、昭武九姓、吐火罗乃至波斯都督府，大体相当于如今新疆与中亚五国、阿富汗的总和。

安西都护府是唐朝在西域的最高政治军事机构其为维护唐朝在西域的主权，都护府有着强大的军事实力，其安西都护府有镇兵二万四千人，其于北庭都护府瀚海军管镇兵万二千人，天山军管镇兵五千人，伊吾军镇兵三千人，共同构成了唐朝对新疆的强大军事驻军。

安西都护府既是唐在西域的最高行政机关，又是最高军事指挥机关。其机构完善，官有定员，职有专任，所有军事民政事务都有专门机构负责。大都护府设大都护一人，是主管官，从二 品，是唐朝高品命官，其位仅次于三公，与尚书仆射同列。大都护职责明确。开元四年以后，朝廷通常委派宗王遥领其职。

大都护以下官员，有副大都护二人，从三品。副都护二人，正四品。都护府机关直属官员有长史，司马，录事参军各一人，录事二人，以及正七品级的功、仓、户、,兵、法等各曹参军各一人，主管机关日常事务及民政，赋税，军事，司法，人事，文秘等工作。

同时唐朝中央政府，曾下令在西域地区大兴屯田。其在新疆地区也有税收制度,也在西域地区实行。例如其就在焉耆，龟兹，疏勒，于阗及轮台等地征收商税，补充军费。其也在交通要道上，三十里设一个驿站，在一些偏僻的道路上，三十里置一个驿馆。

唐朝在西域设安西四镇节度使、安西节度使，抚宁西域。其安西节度使多由大都护兼任。节度使府署有节度使一人，副使一人，行军司马一人，刺官二人，掌书记一人，参军若干人，随军四人。各羁縻都督府、州，有自己的武装，其兵额不限，这也是唐朝军队的组成部分，其主要任务是：平时镇守封疆，维持本地区社会秩序，一遇战事，则由安西、北庭

唐朝在西域推行的军政合一的都护府建制, 其组织系统完备，职责明确，执行政令统一，它完成了保卫祖国疆域，有效地管理西域的历史使命。且有利于这一地区的经济开发，繁荣了丝绸之路南北道，促进了中西文化的交流和进步。

咸亨元年（670年）四月，吐蕃军队攻陷了安西都护府。咸亨四年（673年），唐朝恢复了安西四镇，仪凤三年（678年），又被吐蕃控制；仪凤四年（679年），安西四镇被唐将裴行俭收复，垂拱三年（687年），武则天被迫收缩战线，放弃安西四镇。安西都护府治所移至碎叶城。

武则天长寿元年（692年），王孝杰收复了安西四镇，在龟兹国恢复设置了安西都护府。此后，安西都护府的府衙才在龟兹稳固下来。

长安二年（702年），北庭都护府设立，管辖原安西大都护府所辖天山北路、热海以西的西突厥故地，安西大都护府只管辖天山南路、葱岭以东的地区，以达到抵制吐蕃对丝绸之路的北侵的战略目的。

安西都护府全盛时代所统率的精锐骑兵又称“安西兵”，唐肃宗至德年间（756年-758年），为平定安史之乱，唐政府在河西、陇右征兵，安西兵组成“安西行营”奉诏平叛，帮助收复了两京。但由于安西、北庭及河西、陇右驻军大部内调，吐蕃乘机陆续占领陇右、河西，因此安西都护府与唐朝的通道中断，但安西四镇留守军队仍孤军坚守。

肃宗上元元年（760年），陇右军镇多被吐蕃攻陷。代宗广德元年（763年），吐蕃政权趁唐衰弱之际尽取陇右道。是年冬，吐蕃攻占了唐朝的京城长安，半个月后才撤离。此后十余年，吐蕃又夺去河西之凉、甘等州。吐蕃的军事行动，使安西都护府面临重重困难，但仍有旧将李元忠守北庭，郭昕守安西都护府，二镇和沙陀、回鹘相依，吐蕃久攻不下。唐德宗建中元年（780年），李元忠、郭昕派遣使者间道奏事，德宗对其进行了嘉奖，封李元忠为北庭大都护，郭昕为安西大都护。随后，吐蕃联合葛逻禄、沙陀攻击唐军、回鹘。

德宗贞元六年（790年），吐蕃攻占北庭，唐朝与安西失去联络，不知安西存亡。《资治通鉴》卷第二百三十三“及三葛禄、白服突厥皆附于回鹘，回鹘数侵掠之。吐蕃因葛禄、白服之众以攻北庭……贞元六年（庚午，公元七九零年）……回鹘颉干迦斯与吐蕃战不利，吐蕃急攻北庭。北庭人苦于回鹘索求，与沙陀酋长朱邪尽忠皆降于吐蕃。……安西由是遂绝，莫知存亡，而西州犹为唐固守。”

安西最后陷落的时间，史料并无确切记载，这可能不仅是情报断绝所造成的，而是事实上唐朝已经放弃了对安西的控制。安西四镇的于阗陷落于贞元六年（790年）。有学者推论，安西最后的陷落时间是唐宪宗元和三年（808年）冬。

21世纪后土库曼斯坦、吉尔吉斯斯坦内出土的回鹘汗国文物，发现龟兹城以安西军祝贺汗国可汗的拓文，因此学者们提出龟兹城并无陷落的新考古说法。新说法认为安西都护府随着840年回鹘汗国分裂、龟兹城独立建国才最终消亡。

以下列出历任安西都护和安西大都护。

初建之安西都护府共四任都护（640年-658年）：

第1任：乔师望（贞观十四年至贞观十六年，640年一642年）：

第2任：郭孝恪（贞观十六年至贞观二十三年，642年—649年）；

第3任：柴哲威（贞观二十三年至永徽二年，649年—651年）

第4任：麴智湛（永徽二年至显庆三年，651年—658年）

再建之安西都护府共七任都护（667年-685年）：

第1任：陶大有（乾封二年至总章二年，667年-669年）：

第2任：董宝亮（总章二年至咸亨二年，669—671）

第3任：崔智辩（咸亨二年至上元二年，671—675）

第4任：杜怀宝（咸亨二年至仪凤四年，671—679）

第5任：王方翼（调露元年至开耀元年．679—681）

第6任：杜怀宝（开耀元年至永淳元年，681一682）

第7任：李祖隆（永淳二年至垂拱元年，683—685）

三建之安西都护府都护（689年-691年）：

第1任：昝斌（永昌元年至天授二年，689—691）

安史之乱后可考之安西都护

朱某：（永泰元年至大历十三年，765年—778年）

初建之安西大都护府共五任大都护（658年-667年）：

第1任：杨胄（显庆三年至龙朔二年，658年—662年）

第2任：苏海政（龙朔二至三年，662年—663年）

第3任：高贤（龙朔三年至麟德元年，663年—664年）

第4任：匹娄武彻（麟德元年至二年，664年—665年）

第5任：裴行俭（麒德二年至乾封二年，665年—667年）

再建之安西大都护府共二任大都护（686年-689年）

第1任：王世果（垂拱二年至三年．686年—687年）

第2任：阎温古（垂拱三年至永昌元年．687年—689年）

三建之安西大都护府共十二任大都护（693年-752年）

第1任：许钦明（长寿二年至万岁通天元年，693年—696年）

第2任：公孙雅靖（万岁通天元年至圣历元年，696年—698年）

第3任：田扬名（圣历元年至长安四年．698年—704年）

第4任：郭元振（神龙元年至景龙二年，705年一708年）

第5任：周以悌（景龙二年，708年）

第6任：郭元振（景龙二年至景云元年．708年一710年）

第7任：张玄表（景云元年至开元二年，710年一714年）

第8任：吕玄璟（开元二年至三年，714年一715年）

第9任：郭虔瓘（开元三年，715年）

第10任：靖德太子李琮（遥领，开元四年至十五年，716年—727年）

副大都护：张孝嵩（开元四年至十二年，727年—735年）

副大都护：杜暹（开元十二年至十四年，735年—737年）

副大都护：赵颐贞（开元十四年至，737年—）

第11任：延王李玢（遥领，开元十五年至二十五年，727年—737年）

第12任：李林甫（遥领，开元二十五年至天宝十—年，737年?—752年）

安史之乱后正式册封的安西大都护：

郭昕：（建中二年至约元和三年冬，781年—约808年）大历十四年继任都护，建中二年（781）七月初一日朝廷任命摄安西都护、四镇留后郭昕为安西大都护、四镇节度观察使。兴元元年（784）五月又加封郭昕尚书左仆射。直至兴元元年五月，他的官职总共为开府仪同三司、尚书左仆射兼御史大夫、检校右散骑常侍兼充安西大都护、四镇节度使，封爵为武威郡王。