西域长史府，东汉延光中置，治柳中城（今新疆鄯善县西南鲁克沁）。三国魏移治海头城（今新疆若羌县东北罗布泊西北岸楼兰遗址）。辖境相当今新疆维吾尔自治区天山南北、塔里木河流域以及中亚巴尔喀什湖以南、塔什干以东地区。十六国末废。107年东汉罢西域都护府，123年以班勇为西域长史，此后三通三绝，西域一直以长史行都护之职，并一直延至魏晋时期。

东汉的班超在保持西域政权稳定、交通畅达，维护祖国统一方面作了很大的贡献。他的儿子班勇从小在西域长大，也是东汉

时期在西域的著名活动家。公元123年，班勇出任西域长史，先是率领500名兵士屯驻在柳中城（今吐鲁番境内），第二年，班勇又率士卒驻屯楼兰。

从楼兰古城发现的大量魏晋时期的汉文木简和汉文文书中，最早的年号是三国时魏少帝曹芳嘉平四年的，即公元252年；属于曹魏时期的木简还魏元帝曹奂的景元四年、五年和咸熙二年、三年、五年等木简（相当于公元263~268年）；西晋时期的木简有泰始二年、四年、五年、六年（相当于公元266~270年）；最晚的是建兴十八年（公元330年）的，此外还有魏太武帝拓跋焘时期的。可以确认魏晋时期在西域地区仍设有西域长史，负责处理这一地区的行政、军事事务，楼兰城则是西域长史府的所在地。

西域长史府，是魏晋两朝在西域的前哨阵地。西域长史府的规模，可能是介于郡、县之间，同时又具有军屯的特点。出土的木简简文中记录的西域长史府下的属官有：长史、主簿、功曹史、兵曹史；还有录事掾（yuàn）、仓曹掾、功曹掾、监量掾、监仓掾；铠曹、水曹、帐下将、伍百、马下、领下、消工等。上述的官职中，有些是专管屯田的官吏。

西域长史在行政上隶属于凉州刺史节度。但由于凉州州治（武威）相对楼兰较远，实际上是受敦煌郡直接管辖。到了前凉时期，将西域长史归入沙州，成为内地行政组织的一部分了。

在西域长史治所内，有完整的行政机构，其衙署在楼兰城内占据中心的位置，规模较大。西域长史对楼兰城和楼兰地区的居民实行户籍控制，设司法刑狱，建立邮行网，社会生活有明显的汉族色彩。

西域长史府下设有军队，除屯田外，还负责维护社会治安。总之，西域长史行政机构的组织形式和职能非常完备，对这一地区实行着有效的控制和管理。

魏晋时期，在楼兰屯田的规模很大，士卒们开垦荒地，修渠筑坝，种植各类作物，使当年楼兰地区的农业生产有了相当的发展。由于引水灌溉是维护干旱地区农业生产的命脉，所以那时常以兵士守堤防卫。在楼兰城外，考古队员们在楼兰古城外边找到了人工渠道的痕迹，并且在城外密集的雅丹地形中发现了古代的农田和灌渠。只是星转斗移，沧海桑田，昔日的农田和绿洲，已完全沦为荒漠了。

中国考古工作者还曾得到了这样一枚木简，其正面文字是：

将张佥部见兵廿一人

大麦二顷已截廿亩

下糜九十亩溉七十亩

小麦卅七亩截廿九亩

禾一顷八十五亩灌廿亩莇九十亩

背面文字是：

将梁襄部见兵廿六人

大麦六十六亩已截五十亩

下糜八十亩溉七十亩

小麦六十二亩溉五十亩

禾一顷七十亩，莇五十亩。

溉五十亩。

这枚木简记载的是屯田将张佥领士兵21人，共种田512亩；将梁襄部领士兵26人，共种田379亩；所种的粮食有：大麦、小麦、禾（即粟）、糜。简文中还清楚地写明了这些农田已灌溉过的有多少，已锄过的有多少等等。

楼兰城中发现的木简中，年代最晚的是建兴十八年（公元330年）的木简。"建兴"是西晋愍帝司马邺的年号。"建兴"年号只用了4年，而楼兰城中却出现了建兴十八年的木简。在新疆的吐鲁番地区还发现过建兴三十六年和建兴四十八年的柩铭和木简。西晋在公元316年便被匈奴人刘渊建立的前赵政权灭亡，西晋皇室司马氏南迁，建立了东晋政权，立司马睿为皇帝，改元建武，大兴。中国北方则形成了各路豪强割据一方的局面，包括河西走廊和新疆的吐鲁番、楼兰地区等都在原西晋凉州刺史张轨建立的前凉政权的势力范围内。张轨及其子张实仍保留了建兴的年号，考古工作者在楼兰、吐鲁番等地发现的建兴年号的实物，就是这一历史的反映。