在16世紀末以前，今俄羅斯的西伯利亞直至遠東地區，還不是俄國的領土。這一時期，俄羅斯剛剛形成統一的中央集權國家，其領土面積僅爲280萬平方公里，地處東北歐一角，與西伯利亞相距遙遠。從16世紀中葉沙皇伊凡四世執政，俄國纔開始向歐洲東部和亞洲大陸北部擴張，逐步吞併了西伯利亞與遠東的大片領土，將疆域擴展到太平洋岸邊。在沙俄向東方擴張的過程中，首先遇到的障礙是與俄國毗鄰的西伯利亞汗國。
1556年，沙皇召見了與西伯利亞汗國毗連的斯特羅甘諾夫家族，詢問邊境形勢，並授權他們抵擋西伯利亞汗國。令他們在西伯利亞汗國近處構築工事堡壘，招募軍隊，添置武器，伺機侵佔西伯利亞汗國。1574年，沙皇再次下令，准許斯特羅甘諾夫家族在烏拉爾山東側-鄂畢河及其支流圖拉河、託博爾河和額爾齊斯河等地建城募兵，就此俄國將其勢力直接擴張到西伯利亞汗國境內。斯特羅甘諾家族秉承沙皇旨意，多次進犯西伯利亞汗國，與汗國的人民發生了激烈的衝突。1579年，斯特羅甘諾夫家族派人與曾被沙皇處以重刑的哥薩克首領葉爾馬克聯繫，鼓動他入夥，去征服西伯利亞汗國，爲沙皇拓殖疆土效勞。
1581 年，經過長期準備後，葉爾馬克率領840人的隊伍，在斯特羅甘諾夫家族武器下，前去征討西伯利亞。沙俄軍隊沿水路前進，經過楚索瓦亞河，翻越烏拉爾山，跨越謝列布良卡河、塔吉爾河、圖拉河、託博爾河，最後侵入額爾齊斯河。1581年10月26日，攻佔了西伯利亞汗國首府卡什雷克。葉爾馬克一夥爲俄國擴張立下了戰功。沙皇政府決定赦免葉爾馬克等人，表彰他們的行動並頒發了大量薪餉。斯特羅甘諾夫家族也受到鼓勵，得到兩座城池的獎賞。沙俄軍隊的侵略暴行，激起了西伯利亞汗國人民的極大憤努，他們奮力抵抗俄侵略者，一直堅持了20多年。1598年，俄軍打敗了庫楚姆汗，庫楚姆汗逃到大草原後不久身亡。至此，沙俄最後征服了西伯利亞汗國。其侵略勢力越過了烏拉爾山，葉爾馬克的遠征揭開了俄國向西伯利亞大規模擴張的序幕，到17世紀30-40年代，沙俄的侵略勢力已經跨越了葉尼塞河，到達勒拿河、楚科奇半島和鄂霍次克海。
沙俄征服了西伯利亞汗國以後，派遣重兵，興建城堡，把持軍事據點，以鞏固新佔領的地區。並以這些據點爲大本營進一步染指巴拉賓大草原。沙俄爲佔領鄂畢河中下游地區，還揮師北大，相繼滅了彼雷姆酋長國和葉潘恰酋長國，在這裏建立了彼雷姆城和圖林斯克城。烏拉爾山脈北部和鄂畢河下游地區，俄國曆史上稱之爲“尤格拉”和“伯紹拉”地區。這裏長期居住着薩莫耶德人、漢特人和楚德人等，他們的水產業和毛皮業非常出名，俄國人對這裏的財富覬覦已久。沙俄滅掉西伯利亞汗國後，爲徹底征服鄂畢河下游地區鋪平了道路。1593年，戰勝了治特人以後，沙俄在漢特人蘇格穆特瓦什城的舊址上，建立了別列佐夫城，並以此爲根據地繼續向塔扎河流進軍，於1601年在塔軋河下流建立了曼加結亞城，這標誌着俄國已基本上佔領了鄂畢河下游地區。與此同時，沙俄又加緊了向鄂畢河上游的推進，於託木河口建立了託木斯克城。在這一帶，俄軍又同當地蒙古和吉爾吉斯等民族發生了激烈鬥爭，並開始逼進中國西北邊疆。
