18世纪中叶清廷平定准部、回部时，俄国势力还未到中亚。当时葱岭（今帕米尔）以西诸游牧部族和一些封建小国相继降清，成为清朝的藩属国。清廷设伊犁将军统辖天山南北准部、回部旧地，以巴尔喀什湖北岸、楚河中游、塔拉斯河下游与藩部左右哈萨克为界，西南以葱岭、喀喇昆仑山与藩部布鲁特、藩属浩罕、拔达克山、博格尔相接。
19世纪沙俄进入中亚，清朝的藩部先后被沙俄所占，遂发生了中俄西北边界问题。1831年（道光十一年）沙俄在巴尔喀什湖与斋桑泊之间的中国领土上建立了塞尔格奥堡（今阿雅古兹附近），扼制了塔城对外的交通要点。
1846年（道光二十六年）又在巴尔喀什湖与伊犁之间建立了阔帕勒堡（今塔尔达库尔干附近）。
1853年（咸丰三年）在伊犁河中游建立维尔尼堡，截断了伊犁通向中亚的道路。这些都为进一步侵占中国西北领土做好了准备。同时在1851年（咸丰元年）强迫中国订立了《伊犁、塔尔巴哈台通商章程》，沙俄获得向中国免税倾销商品和在伊犁、塔尔巴哈台设立居住地、市场、货栈等特权，为沙俄对中国新疆地区经济侵略铺平了道路。
1860年沙俄在《北京条约》中攫取了中国乌苏里江以东40多万平方公里的领土外，还为侵占中国西部疆土埋下了钉子。该条约第二条规定：“西界尚在未定之交界，此后应顺山岭、大河之流及现在中国常驻卡伦等处，及1728年（雍正六年）所立沙宾达巴哈之界碑末处起，往西直至斋桑淖尔湖，自此往西南顺天山之特穆尔图淖尔，南至浩罕边界为界。”
1864年新疆少数民族起兵反清，俄方认为此机可乘，派兵威胁清廷。清廷被迫接受沙俄提出的条件，中俄签订了《勘分西北界约记》。通过这个条约，原属于清朝乌里雅苏台将军辖区的西北部，包括唐努乌梁海十佐领牧地，科布多所属阿勒坦淖尔乌梁海二旗全部和科布多所属阿勒坦乌梁海七旗所属的大片中国哈萨克、布鲁特（今柯尔克孜）族的牧地，均被沙俄所占。中国丧失的领土总数达44万多平方公里。
1871年（同治十年）沙俄假借俄国边界被侵为名，悍然出兵伊犁地区。以后又有英国支持阿古柏政权，引起沙俄加紧对新疆的侵略计划。1876-1877年甘陕总督左宗棠平定了天山南北的叛乱，沙俄侵吞中国新疆领土的阴谋，终于破产。当清廷平定天山北路，收复乌鲁木齐、玛纳斯后，就向俄国提出归还伊犁的要求，遭到俄方种种阻挠。直到1881年中俄订立《伊犁条约》，将霍尔果斯河以西地区划归沙俄。次年俄国才从伊犁撤军。
以后中俄又签订了一系列条约，如《喀什喀尔界约》(1882年)。《中俄科塔界约》(1883年)、《续勘喀什喀尔界约》(1884年)，沙俄在中国新疆共攫取7万多平方公里的领土，中俄西北边界才划定如今界。
