西北本是兴王之地，在汉、唐之世，都以此为天下根本。当时关中的武力和文化，都为全国之冠，凉州的风气，尤其强悍。自宋以后，武力不竞，北方迭受异族的蹂躏，国都非偏在东南，则僻在东北，西北方的实力，遂渐渐落后。而自元以后，回教盛行于西北，汉、回之间，尤其多生问题。
中国人是不甚迷信宗教的，所以争教的事情很少。但是信仰回教的人民，因其习俗不同，不易和普通人民同化，而汉、回之间，遂不免留着一个界限。在平时的争执，原不过民间的薄物细故。但是回人团结，而汉人散漫，所以论风气，是回强而汉弱，在官吏，就不免袒汉而抑回。到回民激而生变，则又不免敷衍了事，酿成了“汉、回相猜，民怨其上”的局面。咸同大乱之时，又发生所谓回变。
回变是起于西南，而蔓延于西北的。一八五五年因临安汉回的冲突，渐至蔓延。永昌的回民杜文秀，就起兵占据大理。回首领马德新，则居省城，挟巡抚徐之铭为傀儡，之铭亦挟回以自重，清朝所派的督抚，不能到任的很多。后来布政使岑毓英，结回将马如龙为援，先定省城，次平迤东，诛叛酋马连升。清朝即用为巡抚，直到一八七二年，才把大理克复，云南全省打定。总计其始末，也有十八年了，但还是限于一隅的。至西北则事变更形扩大。
西北的回变，是起于一八六二年的。先是陕西募回勇设防，及是年，太平天国的陈德才，合捻党以入武关，回勇溃散，有和汉人冲突的，彼此聚众相仇。而云南叛回任五，此时匿居渭南，遂诱之为乱。清朝派胜保剿办，无功，赐自尽，改派多隆阿，回众被驱入甘肃。于是固原、平凉和宁夏一带，回变大炽。回首领马化龙，居金积堡，白彦虎居董志原，为其首领，陕西北部的游勇、土匪，亦都由叛回接济，到处糜烂。叛回又派遣徒党，四出招诱。于是回首领妥得璘，以一八六四年，据乌鲁木齐，旋陷吐鲁番，据南路八城，至一八六六年，遂陷伊犁和塔尔巴哈台。其时汉人亦有起兵自卫的，以徐学功为最强。而浩罕又把兵借给张格尔的儿子布苏格，令其入据喀什噶尔。一八六七年，布苏格为浩罕之将阿古柏帕夏所废，自称喀什噶尔汗，和徐学功联和，合攻乌鲁木齐，妥得璘走死，地皆入于阿古柏。于是阿古柏想联合回教徒，在中、英、俄三国之间，建立一国。因徐学功的内附，介之以求封册，而通使于英、俄和土耳其。先是伊犁危急时，将军明绪、荣全，都想借助于俄，俄人卒未之应。及阿古柏陷北路后，俄人因与回众冲突，于一八七一年，占据伊犁，然仍与阿古柏订立《商约》。英人则更想扶助之以拒俄，英国的公使，亦替他向中国代求封册。时中国以左宗棠督办陕甘军务，因追剿捻匪，无暇顾及回变，所以陕、甘两省，更形糜烂。到一八六八年，捻匪平了，宗棠乃回到西安，先出兵肃清陕西，进取甘肃。甘回分扰陕西，宗棠又回兵定之，至一八一二年，而甘肃自黄河以东皆定。马化龙被杀，宗棠又进兵河西，一八七三年，河西亦定。白彦虎走归阿古柏。
其时英人仍为阿古柏祈请，而中国亦有因军费浩大，主张以南路封之的，左宗棠力持不可。一八七五年，乃以宗棠督办新疆军务。宗棠任刘锦棠，先进兵北路，一八七六年，复乌鲁木齐。明年，遂克辟展，进取吐鲁番。其时浩罕已为俄国所灭，而南路缠回，亦和阿古柏不洽。阿古柏穷蹙，乃饮药自杀。其子伯克胡里，仍据喀什噶尔，而白彦虎则据开都河，以拒清军。一八七八年，刘锦棠又进兵定之，两人都逃入俄国，于是天山南北路皆平。而伊犁仍为俄人所据，而中、俄的交涉遂起。
从一七五九年，天山南北路平定以来，中国西北数千里，都和俄国接界，而地界则自一七二八年以后，迄未重定。所以中俄边界，西方仍只规定至沙宾达巴哈为止。一八六〇年的《北京条约》，订明“西疆未定之界，应顺山岭大河，中国常驻卡伦，自沙宾达巴哈往西至斋桑淖尔，自此西南，顺天山之特穆图淖尔，南至浩罕边界为界”，此约之误，在常驻卡伦四字。其后一八六四年，明谊和俄人定立界约，就把乌里雅苏台以西之地，丧失一大段了。明谊之约既定，科布多、乌里雅苏台、塔尔巴哈台所属，均由中国派员，于一八六九、一八七〇两年间，与俄会立界牌鄂博，而伊犁属境，始终未及勘定。
所以中国此时，所重要的，实仍在划界问题。划界既定，则伊犁不索而自回，若但索一个伊犁城，就是走的下着了。而中国当日，派出一个全不懂事的崇厚到俄国去会议，不但在地界上损失甚巨，别一方面的损失，更是不可思议。议既定，中外交章论劾，主战之论大盛。郭嵩焘上书力争，论乃稍戢。于是改派曾纪泽使俄，于一八八〇年，与俄重订条约，总算把崇厚的原约，争回了些，然而其所损失，业已很大了。
要明白中、俄的《伊犁条约》，先得知道前此的中俄《陆路通商章程》。原来俄国人对于东北，固然要想侵略，而其对于蒙古，亦是念念不忘的。于是《北京条约》立后，俄人又要求到京城通商，又要在蒙古地方随意通商，又要在张家口设立行栈、领事，且借口陆路运费贵，定税不肯照海口一律。于是于一八六二年订立《陆路通商章程》，一八六五、一八六九两年，又两次修改。准（一）俄人于两国边界百里之内，均无税通商。（二）中国设官的蒙古地方，和该官所属的盟、旗，亦许俄人随意通商，不纳税。其未设官的地方，则须有俄边界官执照，方许前往。（三）由陆路赴天津的，限由张家口、东坝、通州行走。（四）张家口不设行栈，而准酌留货物销售。（五）税则许其三分减一。中国这时候，于商务的盈亏和税收，都不甚措意，所最忌的，是外人的遍历内地，所以所兢兢注重的，全在乎此。
崇厚原约，收回伊犁之地，仅广二百里，长六百里，曾纪泽改订之约，则把南境要隘，多索回了些，而原约偿款五百万卢布，改至九百万卢布。肃州、吐鲁番两处，均许设领事。原约尚有科布多、乌里雅苏台、哈密、乌鲁木齐、古城五处，改约订明俟商务兴旺再议。而将蒙古的贸易，扩充至不论设官未设官之处，均准前往。凡设领事之处和张家口，都准造铺房行栈。而天山南北路通商，亦许暂不纳税。此约虽较原约为优，然所争回的地界，亦属有限；而后来定立界牌，于约文之外，又有损失。西北的境界遂大蹙，而蒙、新两方面自此以后，亦就门户洞开了。
当曾纪泽使俄时，俄人持原议甚坚，其舰队又游弋辽海以示威。中国亦召回左宗棠，命刘锦棠代主军务，李鸿章在天津设防。后来总算彼此让步，把事情了结了。中国知道西北情势的危急，乃于一八八二年，改新疆为行省。