着十余个游牧部落，史称“十三国之地”，西域都护府曾派兵屯田。
三国时期，车师后国在今乌鲁木齐南郊建淤赖城，为乌鲁木齐第一城。
后经晋、隋两朝开辟丝绸之路新北道，乌鲁木齐处于新北道要冲之地。
公元640年，唐朝政府在天山北麓设置庭州，辖4县，今乌鲁木齐为轮台城。
从663年开始，唐朝政府派军至乌鲁木齐河畔屯垦。702年，在庭州设北庭都护府，轮台驻军增加。据《新唐书·吐蕃传》记载：“轮台、伊吾屯田，禾菽相望”。
唐代著名边塞诗人岑参曾在轮台生活过3年，从而留下“忽如一夜春风来，千树万树梨花开”以及“戍楼西望烟尘黑，汉兵屯在轮台北”和“轮台东门送君去，去时雪满天山路”等脍炙人口的诗句。
光阴流逝，唐人的踪迹彻底消失在历史中，直到八百多年后，汉人骑兵的铁蹄才再次踏足这片土地。