图片拍摄于江苏扬州博物馆
西晋建立后，承袭曹魏旧制，继续行使对西域的管辖权。朝廷在楼兰设置西域长史府，于高昌设立戊己校尉，依靠屯田驻军维系丝路秩序，天山以南的鄯善、龟兹、于阗等西域诸国皆向西晋称臣纳贡，接受中原册封。

不过西晋对西域的控制以间接管理为主，实际控制力远不及两汉。西晋中后期八王之乱爆发，中原国力锐减，河西走廊局势动荡，中原对西域的联系日渐断绝。至西晋灭亡前夕，西域长史体系彻底瓦解，西域的管辖权随后被河西的前凉政权接续承接。