阿拉伯帝国阿拔斯王朝在怛罗斯之战中战胜了东方的大唐帝国,此后伊斯兰教开始传播到中亚地区:8世纪中叶至9世纪中叶伊斯兰教在阿拉伯帝国统治下的中亚西部呼罗珊地区取得了统治地位;9世纪中叶后萨曼王朝以乌兹别克斯坦为核心,囊括哈萨克斯坦南部、土库曼斯坦、塔吉克斯坦、阿富汗以及伊朗大部分,在其治下河中地区的大多数居民接受了伊斯兰教。940年喀喇汗王朝皈依伊斯兰教,成为史上首个信仰伊斯兰教的突厥语族政权,正是这个政权开启了包括中国新疆在内的内亚地区伊斯兰化和突厥化的双重进程。
唐德宗贞元四年(788年)回纥首领奏请唐朝允许改“回纥”为“回鹘”。公元840年黠戛斯人出兵击破回鹘汗国,由此开启了漠北回鹘部族西迁的历程。其中有一支西迁的回鹘部族在葱岭一带(今帕米尔高原)创建了一个地方政权——这个政权被称之为喀喇汗王朝,也有将其翻译为黑汗王朝的。传说喀喇汗王朝的开国者是毗伽阙·卡迪尔汗——他建牙帐于楚河上游的巴拉沙衮,号称虎思斡耳朵(今吉尔吉斯斯坦共和国楚河州托克马克境内的布拉纳城)。喀喇汗王朝早期领土仅限于七河地区,以后又归并了伊犁河谷、费尔干纳和喀什噶尔地区。
毗伽阙·卡迪尔汗去世后长子巴兹尔继承汗位,为阿尔斯兰汗,治巴拉沙衮;次子奥尔古恰克称博格拉汗(卡迪尔汗),治恒逻斯(今哈萨克斯坦江布尔)。奥古尔恰克时期,同波斯萨曼王朝展开过激烈的斗争。公元893年萨曼皇帝伊斯玛仪·本·马赫穆德攻破恒逻斯,奥古尔恰克的1万名战士阵亡,他的妻子和1.5万人被俘。奥古尔恰克被迫迁都喀什噶尔,继续同萨曼王朝进行斗争。奥古尔恰克曾经按操突厥语族语言的各游牧部落的传统,在其兄巴兹尔死后续娶他的妻子并收留了兄长的儿子,此人就是后来喀喇汗王朝第三任大汗萨图克·博格拉汗。
为了和萨曼王朝斗争,奥古尔恰克庇护从河中地区出逃的一位王子纳赛尔·萨曼尼,让他住在阿图什。萨图克在此人的劝导下,皈依伊斯兰教,秘密发展自己的力量。巴兹尔去世没有传位于其子,而传位于其弟奥尔古恰克。奥尔古恰不欲帝位按传统传给侄子也就是巴兹尔之子萨图克。因此萨图克在河中地区伊斯兰教圣战者的支持下,打败并杀死其叔父奥古尔恰克,夺取了政权,称博格拉汗。不久他在穆斯林信徒的支持下从萨曼王朝手中夺回恒逻斯,随后攻占巴拉沙衮,基本确立了对塔里木盆地西部、费尔干纳地区和七河流域的统治。受萨曼王朝穆斯林的影响,萨图克早年就归信了伊斯兰教,成为一位虔诚的穆斯林,并且在其影响下属下信教一些王室成员也改宗伊斯兰教。萨图克由于改宗伊斯兰教而得到了汗国西部穆斯林及本国穆斯林的支持,实力大增,因此引起叔叔奥尔古恰克的警惕。
随着实力的增加,萨图克也有了夺回帝国的野心:公元915年在自己经营多年的古拉姆近卫军以及萨曼王朝穆斯林的援助下,他以武力从信仰萨满教的叔父手中夺取了政权。夺位之后萨图克自称苏丹·萨图克·博格拉汗,宣布伊斯兰教为国教,在国内推行伊斯兰教。并且按波斯伊斯兰国家模式建立了伊斯兰教法统治,创建官僚队伍与管理机构,设立宗教法庭,宗教领袖在国家政治生活中享有重要地位,宗教学者队伍日益扩大,寺院经济大量发展。萨图克去世后其子穆萨(巴依塔什)继位,称阿尔斯兰汗,驻喀什噶尔。萨图克的次子、木萨的弟弟苏莱曼治巴拉沙衮。在苏菲派教士的帮助下,穆萨实现了王朝的伊斯兰化。公元960年穆萨宣布伊斯兰教为国教,20万帐突厥人入教。从此正式开始了第一个突厥语民族伊斯兰王朝的历史。
萨图克·博格拉汗夺位之后立即采取了几项措施用于巩固自己的权力:其一放弃传统的贵族世袭官制,采用军功授官方法;其二取消将王朝领土作为家族财产分封的做法;其三废除由旧贵族主导的地方政治,改为由大汗派出的机构与官僚,由汗室与中央统一管理。但却为驻巴拉沙衮的顽固派贵族所反对。萨图克即对顽固派用兵,打败了顽固派贵族集团,一统王朝。在统一内部之后萨图克·博格拉汗立即把矛头针对境外:第一个目标便是西部的萨曼王朝——之前在奥尔古恰克时期萨曼王朝于893年夺取了喀喇汗王朝的重镇怛罗斯,迫使奥尔古恰克将政治中心迁至喀什噶尔。萨图克出兵萨曼王朝,一举收复怛罗斯。喀喇汗王朝并没有停止对萨曼王朝的用兵,但由于此时的萨曼王朝十分强大,所以喀喇汗王朝没有取得更大的战果。
十世纪末萨图克·博格拉汗之孙哈仑·博格拉汗驻八剌沙衮,阿里·阿尔斯兰汗驻喀什噶尔,此时的喀喇汗王朝经过几十年的经营,实力大为增强,而萨曼王朝由于统治阶级争权夺利而逐渐趋于削弱,在这种有利条件下阿里·阿尔斯兰汗与哈仑·博格拉汗率领15万大军进军河中地区,喀喇汗军队所向披靡,于992年攻陷其都城布哈拉。不久。博格拉汗·哈桑身染重病,锡尔河下游的土克曼人也向喀喇汗王朝的军队进攻,于是他决定撤军,死于返回巴拉沙衮的途中。喀喇汗王朝的乌兹干统治者阿尔斯兰伊利克(狮子王)纳赛尔(阿尔斯兰汗阿里之子)继续博格拉汗·哈桑征服河中地区的事业。999年他联合今阿富汗境内的另一突厥王朝——加兹尼王朝(962~1186)的君主马赫穆德共灭萨曼王朝,俘虏皇帝马利克二世,从此喀喇汗王朝据有阿姆河以北中亚地区。纳赛尔在布哈拉留置总督后,也返回自己的封地首府乌兹干。
与此同时喀喇汗王朝还以圣战之名对东方的于阗王国发起进攻——喀喇汗王朝以圣战为号召取得了西亚穆斯林的大力支援;而于阗则获得了高昌回鹘、归义军、甘州回鹘的支援,与此同时中原的宋朝也在名义上表示支持于阗,但由于此时宋、辽关系正处于紧张状态,所以并未对于阗提供多少实质性支持。1004年喀喇汗王朝灭于阗国,和田地区尽为喀喇汗王朝所辖,不久喀喇汗王朝同自己的同族兄弟——高昌回鹘发生战争,喀喇汗可汗阿赫马德·托干汗率军数次击败高昌回鹘,此时的高昌回鹘也拥有强大的国力,并与辽朝保持着友好关系,面对喀喇汗军队的进攻,高昌回鹘在组织武力抵抗的同时,也在策动游牧民族夹击,在辽国的默许之下来自蒙古高原的3万帐(一说30万帐)“异教游牧部落”(这些游牧部落主要是契丹人,以及尚未伊斯兰化的突厥人)大肆进入喀喇汗王朝的边境,阿赫马德.托干汗击溃了这些游牧部落的侵袭,并将他们牢牢地拴在阿力麻里、叶密立等地的草原。
喀喇汗王朝在皈依伊斯兰教并战胜于阗和高昌回鹘后仍尽力保持着中国王朝的特色——喀喇汗王朝的可汗自称“桃花石汗”并将这一称号印制在其货币之上,除此之外可汗有时也自称“秦之王”及“秦与东方之王”——这两个名号的中国意味就更浓了。而在喀喇汗国自己编写的《突厥语大词典》中解释道:“秦”是由桃花石(宋)、契丹(辽)和喀喇汗国三部分组成,由此可见在喀喇汗国在心理认同上是认可自己的中国人身份的,这再次充分证明了新疆地区自古以来就是中国神圣不可分割的领土。