显庆二年(657)复命右屯卫将军苏定方等出征，破其千泉牙帐，又大胜于碎叶水(今楚河),贺鲁逃至石国(今塔什干)被俘，解送京师。唐朝乃将诸部落置为州府，各给印契，以为征发符信，行使统治权，这些州府又分隶于昆陵、蒙池二都护府，分别任命随军的安抚大使右武卫大将军阿史那弥射为兴昔亡可汗兼右卫大将军昆陵都护，押领五咄六部；左屯卫大将军阿史那步真为继往绝可汗兼右卫大将军蒙池都护，押领五弩失毕部，贯彻扶植西突厥王族监护西突厥旧部、分而治之的政策。两都护府此时均隶属于安西大都护府，为了更有效及更便利大唐直接监护十姓部落，故于翌年五月二日又进一步移安西都护府治于龟兹国。显示大唐要加强贯彻西突厥本部分治，而不让原来臣属的诸国仍然臣属于他们的政策，并向西移治，增强监护制度的机能，对西突厥两汗国及西域诸国实施了更直接而有力的统治。
西域既平，同年五月大唐遣使分往康国(今撒马尔罕)及吐火罗(阿富汗北、葱岭西)等国，访其风俗物产及古今废置，画图以进，令史官撰成《西域图志》六十卷以供参考。降至龙朔元年(662)六月十七日，吐火罗道置州县使王名远奏准从于阗以西至波斯以东，分置八十个都督府州，一百一十个县，一百二十六个军府，并在吐火罗国立碑。这些州府也并隶属于安西都护府。