在公元17世纪～公元18世纪中叶，卫拉特蒙古准噶尔部控制了天山南北，西起巴尔喀什湖，北越阿尔泰山，东至吐鲁番，西南至楚河、塔拉斯河的地区，建立了历史上的最后游牧帝国。这也是卫拉特蒙古史的全盛时期，卫拉特蒙古常以准噶尔的名称，出现在史料中，他们尊奉藏传佛教，对西藏有过一定的影响力。后来，准噶尔汗国再与清朝廷的几次军事行动中被灭亡。

明末清初时，准噶尔部的首领是哈剌忽剌，公元1635年，巴图尔珲台吉即任珲台吉（等同汉地太子），准噶尔汗国正式成立后，以伊犁为根据地还兼并了厄鲁特(即瓦剌)各部，直逼哈萨克族。

公元1670年，巴图尔珲台吉的儿子－僧格被杀后，由他的弟弟－噶尔丹夺得准噶尔的统治权。

公元1678年，第五世拉萨活佛赐噶尔丹可汗称号（噶尔丹是唯一自称为可汗的准噶尔统治者），同年，噶尔丹出兵南疆，占领叶尔羌汗国并控制了维吾尔族地区。

公元1688年，噶尔丹突然率兵越过杭爱山，大举进攻土谢图汗，迫使喀尔喀蒙古诸部南迁。

公元1690年6月，噶尔丹向漠南喀尔喀蒙古进攻，俘掠人口、抢劫牲畜；之后，康熙帝决定亲征，组织了左右两路大军，分别从古北口和喜峰口出发。

公元1690年8月1日，双方在乌兰布通（今内蒙克什克腾境内）大战，清军大败噶尔丹军后，噶尔丹乘机连夜向北溃逃。

噶尔丹战败后，由于他原来的根据地被策妄阿拉布坦占领，迫使噶尔丹不得不滞留在科布多地区（今外蒙科布多省），接着他集合残余军力，继续休养生息，期待日后可以东山再起，他还不断的骚扰周边安宁。

公元1696年2月，康熙帝第二次发兵十万，分三路出击，于5月13日，西路军在昭莫多（今外蒙乌兰巴托的宗莫德）大败噶尔丹军。

公元1697年2月，康熙帝第三次远征，下令费扬古、马恩哈分别统率两路大军共六千人，从宁夏出发，进剿噶尔丹的残部，4月，康熙帝亲赴宁夏指挥，清军进发的时候，噶尔丹正遭遇众叛亲离，军队在这时只剩下五、六百人，他选择了自杀（另一种说法是被人杀害）。

噶尔丹死后，由他的侄子－策妄阿拉布坦继任准噶尔珲台吉，准噶尔部又逐渐强大起来后与清朝廷再次发生冲突。

公元1716年，策妄阿拉布坦派兵入侵西藏，占领拉萨。

公元1718年，清军从青海路出兵进藏，接着，清军全部覆没。

公元1720年，清朝再次派兵，才将准噶尔军队赶出西藏。

清军与准噶尔军在吐鲁番有数次战斗，在历史上称为准噶尔之役。

公元1755年春，五万清军分别从西北两路向伊犁进军，行军不到一百天就抵达了伊犁。

达瓦齐率兵六千，扼守伊犁西南的格登山（今新疆昭苏县境内），清军用二十五人夜袭了达瓦齐大营，达瓦齐军惊溃不战自降后，达瓦齐带少数人仓皇南逃。之后，阿睦尔撒纳自任领袖，继续反抗清朝廷。

公元1757年初，清军开始了新的军事行动，继续分两路推进，准噶尔军在清军的追剿下，全线溃败，阿睦尔撒纳转而投奔了俄罗斯帝国。

公元1759年8月，清军抵达喀什噶尔（今新疆喀什），平定了支持阿睦尔撒纳的大小和卓兄弟之间的叛乱。这年的秋天，天山南路被完全平定，清朝完全控制了今日的新疆全境。