汉朝的西域主要指新疆地区，包括塔里木盆地周围，还有部分中亚国家。这个范围从公元前60年汉武帝设立西域都护府开始算起，到公元8年王莽篡汉结束，总共维持了七十余年时间。西域都护府设在乌垒城（今轮台），管辖范围西到帕米尔高原，东到玉门关，北抵阿尔泰山，南至昆仑山北麓。汉朝通过设立官职、派兵驻守、开辟丝绸之路等方式管理西域，确保了丝绸之路的畅通和西域诸国的归附。

汉朝西域的核心区域是塔里木盆地周边的绿洲地带，这里分布着乌孙、龟兹、鄯善等36个西域国家。公元前60年汉武帝派张骞第二次出使西域后，汉朝开始系统经营西域。根据《汉书·西域传》记载，西域都护府成立初期管理西域诸国约60个，后来增加到70多个。汉朝在轮台设立西域都护，又在龟兹设立戊己校尉，形成东西两线驻军。西域诸国每年向汉朝进贡玉石、汗血马等特产，汉朝则赐予丝绸、铁器等物资。公元8年王莽篡汉后，西域诸国因失去汉朝支持，先后倒向匈奴，汉朝对西域的实际控制结束。这种管理方式持续了70多年，直到公元8年中断。西域的地理范围在汉朝时期主要指今新疆及中亚巴尔喀什湖以东地区，具体包括塔里木盆地、伊犁河谷和帕米尔高原周边区域。汉朝通过军事驻防、经济支持和外交手段，将西域纳入版图，成为丝绸之路的重要枢纽。这种治理模式对后世中原王朝经营西域产生了深远影响，直到唐朝设立安西都护府才有所延续。