安西都护府是唐朝在西域的最高军事机构，其为维护唐朝在西域的主权。

都护府有着强大的军事实力，其安西都护府有镇兵二万四千人，其于北庭都护府瀚海军管镇兵万二千人，天山军管镇兵五千人，伊吾军镇兵三千人，共同构成了唐朝对新疆的强大军事驻军。安西都护府既是唐在西域的最高行政机关,又是最高军事指挥机关。其机构完善，官有定员，职有专任，所有军事民政事务都有专门机构负责。

大都护府设大都护府一人，是主管官，从二品，是唐朝高品命官，其位仅次于三公，与尚书仆射同列。大都护职责明确。开元四年以后，朝廷通派宗王遥领其职。大都护以下官员，有副大都护二人，从三品。副都护二人，正四品。都护府机关直属官员有长史，司马，录事参军各一人，录事二人，以及正七品级的功、仓、户、兵、法等各曹参军各一人，主管机关日常事务及民政，赋税，军事，司法，人事，文秘等工作。

同时唐朝中央政府，曾下令在西域地区大兴屯田。其在新疆地区也有税收制度,也在西域地区实行，例如其就在焉耆，龟兹，疏勒，于阗及轮台等地征收商税，补充军费。其也在交通要道上，三十里设一个驿站，在一些偏僻的道路上，三十里置一个驿馆。

唐朝在西域设安西四镇节度使安西节度使，抚宁西域。其安西节度使节度使多由大都护兼任。节度使府署有节度使一人，副使一人,行军司马一人，刺官二人，掌一人，参军若干人，随军四人。

各羁縻都督府、州，有自己的武装，其兵额不限，这唐朝军队的组成部分，其主要任务是平时镇守封疆，维持本地区社会秩。遇战事,则由安西、北庭两都护凭中央所颁天子信宝调遣，来参与战争。

唐朝在西域推行的军政合一的都护府建制, 其组织系统完备,职责明确，执行政令统一，它完成了保卫祖国疆域，有效地管理西域的历史使命。有利于这一地区的经济开发,，繁荣了丝绸之路南北道，促进了中西文化的交流和进步。

最终沦陷

德宗贞元六年（790年），吐蕃攻占北庭，唐朝与安西失去联络，不知安西存亡。《资治通鉴》卷第二百三十三“及三葛禄、白服突厥皆附于回鹘，回鹘数侵掠之。吐蕃因葛禄、白服之众以攻北庭……贞元六年（庚午，公元七九零年）……回鹘颉干迦斯与吐蕃战不利，吐蕃急攻北庭。北庭人苦于回鹘索求，与沙陀酋长朱邪尽忠皆降于吐蕃。……安西由是遂绝，莫知存亡，而西州犹为唐固守。”

安西最后陷落的时间，史料并无确切记载，这可能不仅是情报断绝所造成的，而是事实上唐朝已经放弃了对安西的控制。安西四镇的于阗陷落于贞元六年（790年）。 有学者推论，安西最后的陷落时间是唐宪宗元和三年（808年）冬。