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唐朝对西域进行治理的方法为：设安西都护府、合理安置西域原统治者、加强货币管控、加强军事配置。唐朝为了加强对西域的控制，效仿西汉，建立了永久性军事和政治机构西州和安西都护府，后设立北庭都护府，以此来管理西域。
唐朝治理西域的方法
设安西都护府
安西都护府和安西大都护府乃是唐朝管理碛西的一个军政机构的不同时期的名称，其统辖安西四镇，最大管辖范围曾包括天山南北，并至葱岭以西至达波斯，在北庭都护府分立之后，安西都护府分管天山以南的西域地区。
合理安置西域原统治者
保留了西域各部及中亚诸国原来统治者的政治地位，任命原来的酉长或国王担任都督、州剌史等实职，授与中郎将、大将军、公、王等爵衔称号。各部落及诸国须定期朝贡和遣子入侍，其国王、可汗、酋长嗣位或有更迭，须经唐政府册封和承认，他们作为唐政府任命的官吏行使职权，其中有的部落首领，还由唐政府发给固定俸禄。
加强货币管控
在货币制度方面，西域各地遵唐钱法形制铸钱流通，伊塞克湖北岸曾出土铸有突厥文、汉文合璧的西突厥货币。
加强军事配置
为巩固和加强西域地区的统治，在军事设施方面，也建立了一整套机构，在安西、北庭辖境内各重要地区和交通要道，设有军、镇、守捉、烽、戌等军事单位，分布于天山南北各地，“大军万人，小军千人、烽、戌逻卒，万里相继” ，“边烽互相望”，负责守卫边疆及稽查行旅。各族人民往来交通，必须持有府、州所颁发的“过所”(即通行证)。
西域都护府的作用和意义
西域都护府的设立，标志着西域正式纳入汉朝的版图，中央政权在这里开始行使主权。西汉政府在西域设立行政管理机构、任命官员，派兵驻守并屯田，统计当地户口，推行汉朝的政令等等，都是国家行使主权的重要内容，它由此奠定此后历代中央政权管理西域的基础。
西域都护府的'设立，打破了西域各地小国林立、互不往来的隔离状态，造就了在中央政府的统一管理之下，西域各地相互交流的日益增多，增进了西域诸城邦国、各民族间的相互了解与信任，同时也增进了西域与内地的密切联系，增强了西域各地对中央政权的认同。西汉末年至东汉初年，西域局势发生动荡，但西域一些小国仍派人至中原，请求中央政府派遣西域都护，反映了西域诸国对中央政权的信赖与对中央政权的忠诚。甚至在东汉灭亡以后，魏晋南北朝时期，西域许多城邦国仍保留着汉朝颁发的印信。