1368年明朝建立，置都城于建康(今南京)。

　　趁元明交替的混乱之际，察合台汗国占据了吐鲁番地区，吐鲁番、火洲、柳城均臣属于察合台汗国。1405年，吐鲁番部吞并火洲、柳中两城，建立吐鲁番王国，王都设于安乐城(今吐鲁番市郊)。吐鲁番王国建立后，表示对明朝臣服。明朝要经营西域，首先要打通进入新疆的咽喉哈密，于是就在1416年设立了哈密卫，与设在关内的7处卫所共同形成进取西域之势。

　　这一时期，吐鲁番王国虽向明朝称臣纳贡，但这种关系非常脆弱，对吐鲁番的控制权仍牢牢掌握在察合台后裔手中。明成化二十三年(1487)，阿里麻在吐鲁番称汗，发兵攻占哈密，进而威胁河西走廊。明王朝无力西顾，不得不宣布关闭嘉峪关，所谓“闭关绝贡”，不只是为了对吐鲁番王国施压，同时也是为了减轻自身的西部压力。 明朝的“鸵鸟政策”，导致明隆庆四年(1570)吐鲁番又被叶尔羌汗国占领，成为叶尔羌汗国的一部分。

　　清朝建立后，西蒙古的准噶尔部于康熙十八年(1679)控制了吐鲁番。康熙五十九年(1720)清军挥师西进，攻占吐鲁番。辟展(鄯善)阿奇木伯克额敏和卓脱离准噶尔的统治，归服了清朝。鲁克沁、吐鲁番也都望风归附，清朝开始了直接对吐鲁番盆地的治理。

　　额敏和卓归附清朝后，积极配合清军征讨准噶尔。清军万里出关，军粮供应困难，额敏和卓率畏冗儿“屯田种地，恭顺效力”。清军也在吐鲁番屯垦卫戍，解决粮袜问题。

　　雍正九年(1731)，准噶尔集中精锐之师争夺吐鲁番，攻势猛烈；额敏和卓率领部属浴血抗敌，英勇顽强。在清军配合下，准噶尔被拒之吐鲁番城外。雍正皇帝对额敏和卓的忠勇十分赞赏，同时考虑到准噶尔必然要来报复，不断对吐鲁番畏死儿进行扰害，就决定额敏和卓所属部众迁徒至甘肃瓜州暂避其锋。1732年，额敏和卓带领吐鲁番万余维吾尔父老，走上了向内地迁徒之路。直至23年后的1755年，额敏和卓才率众重返鲁克沁。

　　额敏和卓父子与清军并肩作战，军功卓著。清朝先是为额敏和卓加恩封授贝子，为其子苏来满赏给公品级。乾隆二十四年(1759)又为额敏和卓加恩晋封郡王、驻扎叶尔羌办事。清朝政府还在紫光阁为额敏挂像，赞曰：“吐鲁番族，早年归正，命赞军务，以识回性，知无不言，言无不尽，其心匪石，不可转移。”高度赞扬了额敏和卓维护国家统一边疆安宁的功绩。

　　清朝在辟展(今鄯善县)设办事大臣，管辖今鄯善、吐鲁番、托克逊等地，隶属甘肃布政司。安乐城(今吐鲁番市郊) 一带，仍由额敏父子统管。在吐鲁番实施军府制与札萨克制并行，即任额敏担任扎萨克。乾隆四十二年(1777)，额敏和卓病故。同年，其子苏来满袭爵，成为吐鲁番第二代郡王。自1759年晋封额敏和卓郡王至1951年最后一代郡王去世，吐鲁番郡王共传10代。

　　乾隆四十四年(1779)，清朝廷改辟展办事大臣为吐鲁番领队大臣，移同知都司驻扎于安乐城，由迪化都统节制。

　　1870年，阿古柏在英、俄支持下侵占南疆后又攻下吐鲁番，派其次子驻守，统治吐鲁番十多年。左宗棠、刘锦棠率军征讨，铁骑西进，收复失地，统一新疆。1884年新疆建省，吐鲁番设同知游击，隶甘肃省安西道。光绪十二年(1886)设吐鲁番直隶厅，改隶新疆省迪化道和迪化府，辖今吐鲁番市、鄯善县、托克逊县。