17世紀,準噶爾(蒙古的一支)叛亂,并攻打外蒙古。1697年,清軍擊敗了準噶爾,控制了新疆東部。雍正皇帝時,貴州東南部新辟疆土亦稱新疆。當時,西域新疆和雲南、四川、貴州等地新納入清王朝統治之下的地域,統稱“新疆六廳”。
1884年(光緒十年),清政府發布新疆建省上谕,設立新疆省,由巡撫統管全疆各項軍政事務,在新疆實行與中國内地一樣的行政制度。劉錦棠被任命為首任新疆巡撫,新疆政治中心由伊犁移至迪化(今烏魯木齊)。
1892年,俄國強占了中國清朝新疆西南薩雷闊勒嶺以西2萬多平方公裡的領土(見沙俄侵占帕米爾事件)。清朝對新疆的經營,無論是規模和範圍皆遠勝從前曆代,社會經濟得到前所未有的進步和發展。至1909年(宣統元年),新疆省下轄4道,道以下共隸有6府、10廳、3州、21個縣或分縣。