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.
由于汉朝拥有发达的农业、手工业和商业,因而在统一西域后,这对西域经济与社会的发展产生了重要影响.中原地区先进的生产技术、生产经验及熟练的劳动人手,都给西域地区带来了新的因素,从而促进了西域本地经济的发展.西域与中原地区的经济也有着很强的互补性,西域都护府的设立,更是保证了丝绸之路的畅通无阻,它使西域与中原的经济之间产生了持久而良性的互动,从而使西域地区的区域经济纳入到整个汉朝的经济体系之中.
随着西域都护府的建立,西域与中原地区的文化交流也日益增多,中原地区的文化制度对西域产生了很大影响,如龟兹王绛宾从中原返回龟兹后,将中原的礼仪制度带回龟兹并加以实施.而西域地区的音乐、舞蹈也传入内地,从而丰富了中华文化的内涵.
