高宗顯慶二年(657)，瑤池都督、西突厥阿史那賀魯叛唐，據有西域，被唐將蘇定方平定。於是分西突厥東部地設立了昆陵都護府(轄境相當於今巴爾喀什湖以東到新疆準噶爾盆地和伊犁河流域一帶)，分西突厥西部地設置了池都護府(轄境相當於今俄羅斯楚河以西抵鹹海的廣大區域)，又在西突厥所控製的諸國和部落地設置都督府、州，全都隸屬於安西都護府。顯慶三年，安西都護府又遷到了龜茲城，並重新設置了四鎮，但是將四鎮中的碎葉換成了焉耆。高宗龍朔元年(661)，唐朝又將於闐以西、波斯以東十六國招撫，設置都督、州、縣等，也都隸屬安西都護府。這樣，安西都護府的轄境為東起今阿爾泰山，西抵西海(今鹹海，一說裏海)，包括了蔥嶺東西和阿姆河兩岸諸城國。
高宗鹹亨元年(670)，吐蕃攻陷安西四鎮，隨後，安西都護府被迫又遷到了西州城，九年之後，又移到碎葉。武周長壽元年(692)，王孝傑率領唐軍大敗吐蕃，再次將龜茲、疏勒、於闐、碎葉四鎮恢複，安西都護府又移治龜茲。此後，一直到天寶末年，天山以南的龜茲、於闐、疏勒都在唐朝的控製之下，而碎葉則由於天山以北地區局勢的變化，突騎施的強盛，後突厥的西征而數次易手。到了玄宗開元七年(719)，碎葉最終成為了突騎施的牙帳駐地，安西四鎮又變成了龜茲、疏勒、於闐、焉耆。
武周長安二年(702)，分安西都護府而設置了北庭都護府，治所設在庭州，統領突厥十部，突騎施、葛邏祿等部，轄境包括東今阿爾泰山，西到鹹海，北抵巴爾喀什湖和額爾齊斯河上遊，南到天山。這樣安西都護府的轄境僅有天山以南、波斯以東諸城國。
天寶中，蔥嶺以西被大食占有，安西都護府的轄境又退到蔥嶺以東、天山以南的四鎮地區。肅宗至德元年(756)，安西都護府又改稱為鎮西都護府。到了代宗大曆二年(767)，又改回安西都護府的舊稱。後吐蕃占據河西、隴右，轉而進攻安西、北庭都護府。德宗貞元六年(790)，北庭都護府所在的庭州先被吐蕃攻破，不久，安西都護府也被吐蕃攻占。這樣兩個都護府便先後不存在了。
安南都護府：唐朝在南部邊境設置的都護府。隋朝末年，蕭銑率眾起兵稱王，把東起九江、西抵三峽、南到交趾，北到漢川的廣闊範圍都納入了他的勢力範圍。唐高祖武德四年(621)，李靖等人率兵攻破江陵，蕭銑投降，交州刺史邱和也歸附了唐朝。第二年，寧越、鬱林、日南等郡也紛紛歸降，這樣，唐朝便將隋朝的交趾之地完全占據了。於是，唐高祖便在當地設置交州總管府，不久，又改為都督府。調露元年(679)，高宗改交州都督府為安南都護府，由交州刺史充當都護一職，治所設在今天越南河內的宋平。轄境大約北麵包括今天雲南紅河、文山兩個自治州，東有廣西那坡、靖西、龍州、爭明、東興等縣邊境，南到今越南河靜、廣平省界，西南在今老撾北汕一帶。
肅宗至德二年(757)，安南都護府改名為鎮南都護府，代宗永泰二年(766)，又改叫安南。宣宗大中後，安南都護府的北境逐漸被南詔占據，唐朝末年，大約以今雲南與越南邊界為界。懿宗鹹通元年十二月(861)，安南都護府的治所被南詔攻占，兩年後雖然恢複，但在鹹通四年，府治再次讓南詔攻陷，安南都護府隻好與交州寄治在海門鎮(今越南海防西北)。三年之後，安南都護府舊治又得以恢複。唐政府設置了靜海軍節度使，用節度使兼領都護之職，這種情況一直持續到唐朝滅亡。
另外，需要說明的是，上麵所提到的這六個都護府，名稱雖然一樣，都以都護府相稱，但實際上性質存在著很大的不同。其中安北、單於、北庭和安南都護府的下麵都統領州縣，與內地正式統領的州縣沒有什麼區別，而安東與安西都護府，則采取軍事監護的形式，對所轄區域內的少數民族仍然用故有的習俗來治理。