汉武帝元鼎六年（前111），在酒泉郡地设置敦煌郡，辖敦煌、冥安等六县。为防御匈奴侵扰，汉廷在敦煌北部修筑长城，并在西部建立玉门关和阳关，出关可通西域。两关之间有长城和烽燧相连。敦煌成为中原通往西域的门户和边防军事重镇。为充实敦煌，汉武帝多次从内地移民，西汉末年，敦煌已有11200户，38335口。移民和戍卒多为汉人，带来了先进的生产技术和文化，汉廷组织移民和戍卒进行屯田，兴修水利工程，使敦煌从游牧社会转变为农耕社会，逐渐发展成为繁荣的农业区和粮食基地。