對比西漢與秦代的疆域圖，我們會發現西漢統治者在西北地區取得了重要的領土擴展。除了羈縻統治的西域城邦諸國之外，漢朝人爲後世留下的最爲寶貴的遺產，莫過於將一個曾經完全由羌、匈奴統治的河西改造成了中原王朝的穩固地盤，讓漢人再次繁衍生息至今。那麼，西漢用怎樣的方式完成了這種轉換呢?
公元前121年的春夏兩季，漢武帝派遣年輕將領霍去病率輕騎兩次掃蕩河西走廊。霍去病第一次出隴西，過焉支山千餘里，突襲匈奴右部，俘渾邪王子及相國、都尉，殲敵8000餘，還繳獲了休屠王祭天金人，極大削弱了匈奴在河西東部的力量，第二次則由河套橫渡大漠，至居延澤後沿額濟納河南下，兵鋒直至渾邪王腹地，斬首三萬餘人，徹底摧毀了匈奴人在河西西部的統治基礎。
兩戰之後，匈奴兩王再無戰意，渾邪王殺休屠王后降漢，霍去病奉命迎接，又“斬其欲亡者八千”。隨後，漢武帝將渾邪王內封爲漯陰後，並讓渾邪王部衆遊牧於西北五郡邊塞之外，成爲“屬國”。由此，漢武帝與霍去病君臣通過大規模的減少河西匈奴數量與遷徙人口的方式達到了“清空河西”的軍事目的。司馬光曾言：“自渾邪王降漢後，鹽澤(羅布泊)以東無匈奴”，可見這次漢王朝軍事行動的徹底性。
在大規模削弱匈奴人口之後，漢王朝擁有了足夠的土地資源空間進行建設。由於漢朝統治者對於河西地區的地緣戰略地位尤爲看重，因而將河西地區的軍政建設放在了突出位置。因此，漢朝據有河西后，就向河西各地派去了大量戍卒，在河西就地屯守，並修築了亭鄣烽燧等軍事防禦設施，旨在將河西建設成“隔絕羌胡”“斷匈奴右臂”進而溝通西域的戰略基地。
漢代在河西走廊南北兩邊均築有邊塞。其中走廊北部邊塞的修築可分爲四段，即令居以西至酒泉、酒泉至玉門關、玉門關至鹽澤以及居延塞，密集的邊防要塞體系爲西漢鞏固河西地區的統治至關重要，自此之後，匈奴人雖然多次試圖重奪河西，但是始終失敗於漢朝嚴密的防禦體系之下。
建立穩固的邊防體系後，漢王朝還需要通過政治與經濟建設將河西之地從“化外”轉爲“內地”。開河西初年，漢王朝僅設置了酒泉一郡，隨後又相繼設立張掖、敦煌、武威四郡。據《漢書》卷二十八下《地理志》載，西漢河西四郡共轄有35縣，其中張掖、武威各轄10縣，酒泉、敦煌分別轄有9縣和6縣，其每郡所轄縣數量與西漢內地郡基本無異，可以體現出西漢在河西的控制力已經深入到了社會基層。河西因地處邊防要地，軍務繁多。故各郡在長史之外還另設將兵長史，可以靈活處理軍政要務。
在陸續進行政權建設的同時，漢王朝也積極把握了控制河西最爲關鍵的因素——人口。《史記》卷三十《平準書》所謂“初置張掖、酒泉郡，而上郡、朔方、西河、河西開田官，斥塞卒六十萬人戍田之”。漢王朝積極進行移民屯田，並大規模建設水利工程，在各郡設立“屯田吏”督促軍屯與民屯，另外還設立又專門的“監渠使”等官員督促水利工程建設。由於西漢卓有成效的移民與經濟開發，到西漢末年時，河西總人口已經達到五六十萬人，達到了前所未有的水平。
漢王朝在河西的軍事、政治、經濟的綜合建設在短時間內使河西地區迅速漢化，最終成爲了與內地同樣穩固的漢家樂土。
