打开隋代地图，黄河以西广大区域种落繁多，小国林立，有游牧民族突厥、吐谷浑、党项羌、铁勒，其中铁勒种落最大，分布在蒙古草原西部及至中亚广大区域。往南中亚两河流域有昭武九姓胡及沙漠绿洲的城邦国家，在今吐鲁番盆地则有汉人建立的高昌国，往南塔克拉玛干大沙漠中有疏勒、于阗等小国，今青海高原则是强大的吐谷挥汗国，再往南西藏高原还有党项、苏毗、附国等羌人部落。
隋朝建立时，西域广大区域的霸主是突厥，包括吐谷浑在内的各族都臣服于突厥。突厥分裂后，西突厥是西域的主人，他们控制了沟通东西方交通的丝绸之路。隋文帝虽然成功地降伏了东突厥，但对西突厥及西域广大地区的经营尚顾不上。隋炀帝继位，值天下承平，士马全盛，随即对西域开始了大规模有步骤的经略。
西突厥在地理位置上处于中国、印度、波斯、东罗马四大文化古国之间，处在国际商业贸易、宗教文化思想交流的枢纽位置。西突厥始祖室点密(562—576年在位)西征中亚时，拥众十万，分由十首领统率，十首领分为五咄陆和五弩失毕两厢，两厢之下又各分为五个小部，号为“十姓”。此外，尚有葛罗禄、处月、处密、咽面、莫贺达干、沙陀、伊吾等部，由可汗委派“设”进行监管。西突厥疆域横跨天山南北，雄踞中亚，虽不与隋朝接壤，但对隋边境政治影响极大，并影响波及于东罗马和印度、波斯。
室点密是突厥大可汗土门之弟，兄弟俩各自向东西两个方向扩张。室点密没有请示大可汗就与东罗马查士丁尼皇帝签订了条约，又单独向外互派使者，批准和战。室点密死后，其子玷厥更自行继位，号达头可汗。西突厥从立国伊始就是一个独立政权，563—567年曾联合波斯攻灭并瓜分恹哒汗国，后又联合东罗马夹击波斯。由于征服了西域诸胡并控制了“丝绸之路”,西突厥搜括和积聚了大量财富。568年，东罗马使臣蔡马库斯在特克斯河谷的汗庭谒见了室点密可汗，可汗在三个金碧辉煌的牙帐三次接见了他，使者看见可汗坐在装有轮子可以移动的金椅上，帐幕四周挂着各色美丽的丝织品，金**摆着金瓶、金坛等饮器，雕镂之工不亚于东罗马。其牙帐即使是与隋炀帝的“观风殿”相比也毫不逊色。奢华的排场展示出西方世界也出现了令人生畏的王权。由于受突厥、波斯的阻隔，隋朝与东罗马帝国没有官方往来，但通过突厥中介的民间商业往来不绝，据现代考古发掘，在咸阳张湾隋墓曾出土了罗马帝国的金币。以君士坦丁堡为中心的西方世界需要大量的中国丝绸，一条从长安通往君士坦丁堡的陆上丝绸之路早在西汉之时就已开通，东西文化通过草原沙漠游牧民族的中介传播交汇。正是在隋朝时，一个波斯人将蚕子藏于竹杖中携带到东罗马，使西方世界的养蚕织丝业也缓慢发展了起来。
隋初，隋文帝曾派太仆元辉出使西突厥达头可汗处，与其通好。开皇三年(583),东突厥沙钵略可汗南侵隋朝失败，部众叛散，达头可汉亦与隋朝互有往来。但开皇末年达头与都兰结盟，联兵攻隋，都兰败死，达头乘机占据漠北，自立为步迦可汗，暂时统一了东、西突厥，严重威胁隋王朝的北部边境。但好景不长，这种没有坚实基础的统一只是昙花一现，在隋军反击下，漠北牧民和铁勒诸部纷纷叛逃漠南启民可汗，在众叛亲离之下达头逃入吐谷浑，突厥重又分为东西两大部，西突厥的汗位被阿波系的泥利夺取，并迫使达头之裔咄六叶护降为小可汗。泥利死，子达漫立，是为泥橛处罗可汗。
处罗更加穷兵黩武，他西破趁达头败亡之机而试图自立的石国、铁勒诸部，东破启民可汗，一度有重新统一东、西突厥之势，成为隋朝的重大隐患。隋炀帝即位后，如何对付西突厥又成为严峻的防御问题。
隋炀帝根据前期成功分裂突厥汗国的历史经验，认为对西突厥这一强大势力，军事进攻不如政治分化。而西突厥自身又存在木杆——阿波和室点密——达头两大汗系，及咄陆和弩失毕两厢部落，其固有矛盾正可利用，于是任用长孙晟的副手裴矩经略西突厥，继续使用离强合弱、远交近攻的政策。在西突厥方面，处罗为政“苛察多忌”,又“抚御无道，其国多叛”,其政权也只是昙花一现。大业元年(605),处罗引兵击铁勒，厚税其物，引发铁勒契芯部和薛延陀部的联合暴动，他们连败西突厥，建立了铁勒汗国。此时咄六叶护之子射匮也不服处罗的统治，使西突厥处罗可汗面临崩溃之局。
裴矩在敦煌了解到西突厥的内乱情况，又探知处罗可汗的母亲向氏本为内地汉人，原为泥利可汗婢妾，生处罗，泥利死后再嫁泥利之弟婆实特勤，仁寿末年与婆实一同入隋，现留居长安，而处罗十分思念母亲，据此，裴矩即向隋炀帝奏请，请利用向氏招怀处罗可汗。
大业四年(608)二月己卯(初六),隋炀帝派司朝谒者崔君肃持诏书前往西突厥处罗可汗处慰谕，并求致汗血马。时处罗虽因内乱自己处境十分艰难，但对隋使十分傲慢，不肯跪受诏书。崔君肃即隋代铁镬以东突厥启民可汗故事，晓以利害，并进行挑拨，最后软硬兼施，以外交手段成功地招抚了西突厥处罗可汗，是其经略西域计划的一个巨大成功。
隋炀帝了解到波斯与西突厥为世仇，即位之初就派司隶从事杜行满和云骑尉李昱出使西域。李昱来到了波斯国都，记称其“都城方十余里”,国王“著金花冠，坐金师子座，傅金屑于须上以为饰。衣锦袍，加璎珞于其上”。其国盛产珍珠、玻璃、瑠璃、玛瑙、水晶等。隋使者在波斯国进行了友好访问，波斯国王不久亦遣使隋李昱到隋朝“贡方物”,以后“每遣使贡献”,关系相当密切。
隋使杜行满则访问了中亚两河流域的昭武九姓国。这些沙漠绿洲中的城邦国家均处丝绸之路要道上，受西突厥的羁縻。杜行满越葱岭先到蜀宾国，得玛瑙杯；来到王舍城，获佛经；再经昭武九姓的史国，国王赠予十位美女、狮子皮、火鼠毛等礼物；又到安国，见其国王“坐金驼座，高七八尺，每听政，与妻相对，大臣三人评理国事”,不像东方那样专制。最后“得五色盐而返”。安国是昭武九姓国之一，地在今乌兹别克斯坦的布哈拉。隋炀帝“召募行人，分使绝域”,遣使远至中亚、波斯等地，招引昭武九姓及波斯等国来隋朝“朝贡”,提高了隋朝的国际威望，促进了中西文化交流，应该说是很有意义的事。
西域昭武九姓及诸多胡族，魏晋以来就不断地入居内地经商。隋国子博士何妥即西域胡人后代，其父“细脚胡”通商入蜀，梁朝时号为“西州大贾”。又有三藏法师， “父本商胡”,法师生于中国，但仪容面目，犹作胡人，三藏深通佛法，每讲经“朝官及道俗观者千余人”。隋炀帝时，西域诸蕃胡商仍成群结队地赶着骆驼，到河西张掖，与隋交市。为加强管理，大业元年(605),隋炀帝专命吏部侍郎裴矩往张掖，监护西域商人的贸易。
隋炀帝早有经略西域之心，裴矩心领神会，得命后即有意识地、广泛地和往来的胡商接触交谈， “诱令言其国俗山川险易”,君长姓族，物产服章等，然后根据收集到的材料整理写成《西域图记》三卷，同时还附有详细的地图，上奏隋炀帝。裴矩编写了西域四十四国的概况，并说： “今者所编，皆余千户，利尽西海，多产珍异，其山居之属，非有国名，及部落小者，多亦不载”。有些小国只能略而不叙。裴矩是一位办事干练很有才能的官僚，虽然本人未曾去过西域，但通过广泛采访，有所疑问即详察于众口，核实资料，掌握了西域大量真实情况，没有凭据的宁可暂付阙如，态度十分严谨。《西域图记》从增进对西域各国的了解，弥补史籍缺逸等方面来看，算得上是一部重要文献，可惜此书后来亡逸，仅《隋书·裴矩传》存有该书序言。裴矩于此简要概述了起自隋西陲敦煌，至于西海的“丝绸之路”,当时共分三条道路。
第一条道路是北道，又叫伊吾道，它开辟于6世纪。这条道走天山以北，通过里海的草原路，其路段是由伊吾(今新疆哈密西南)通过天山北麓，经巴里坤湖，到达突厥可汗弓月城(今伊宁东北),再渡伊犁河，向西越过中亚草原，到达黑海之滨的东罗马拜占庭帝国疆域。
第二条道路是中道，又叫高昌路。这条路沿天山南麓，通往伊朗高原，顺沙漠边缘的绿洲抵达波斯湾。中间经龟兹(库车)、疏勒(喀什),出葱岭后遍历中亚昭武九姓国，再往西南亚。
第三条路为南道，又叫鄯善路。这条路沿塔里木盆地南缘，经阿富汗进入印度河流域，抵达南亚次大陆西部各港口。
敦煌是隋朝的西部边陲，是丝绸之路、中西文化交流的重要中转站。
隋炀帝见到《西域图记》,果然欣喜不已，除予以重赏外，还“每日引裴矩至御坐，亲问西方事”。裴矩又当面向隋炀帝诉说西域宝物，分析吐谷浑的虚实并说明其容易被征服，一番话说得隋炀帝更是心花怒放。于是着手经略丝路，开通西域，并将此事务委交裴矩具体操办。裴矩因此升任民部侍郎，还未及上任，又迁官黄门侍郎，步入“五贵”宰相行列。
隋炀帝君臣经略西域，大致有两种方法：一是使用武力，开通丝路；二是劝说、收买、招诱西域各国遣使来隋朝觐。大业二年(606),裴矩在张掖一次就招徕了西胡十余国使者。大业三年(607),隋炀帝北巡祠祭恒岳时，曾有西域十余国使者前来助祭，令隋炀帝很是高兴。随后，隋炀帝又令裴矩亲往敦煌经略，裴矩乃“遣使说高昌王翻伯雅及伊吾吐屯设等，咯以厚利，导使入朝”。
高昌是碛西西域唯一以汉人为主体的城郭国家，地处今新疆吐鲁番盆地，是车师前王庭。西汉通西域，初于此置壁垒，贰师将军李广利西征大宛，以其地安置老弱病员，其后即留居屯耕。晋置高昌郡，因汉时有高昌壁而得名，遂成碛西汉族居民的最大聚居地。后五胡纷争，晋室南渡，高昌郡为河西诸凉王朝版图。441年，北凉被北魏攻灭，沮渠无讳、沮渠安周西渡流沙，据高昌为都，此为高昌建国之始。460年，柔然灭沮渠氏，立敦煌汉人阚伯周为高昌王，481年，高车人另立张孟明，后国人杀张氏拥立马儒，马儒遣使降魏，又为国人所杀，改立金城榆中人翻嘉为王，是为高昌翻氏王朝。翻嘉并遣其第二子为焉耆王，其势渐大，为求自存，翻氏先后臣服于柔然、高车、北魏，后突厥兴起，又改臣于突厥。突厥内战初期，阿波可汗得势，高昌王翻乾固臣于阿波，开皇十年(590),突厥攻破高昌城，有两千人东走归降隋朝。开皇十七年(597),达头可汗反攻胜利，高昌复又臣于达头，达头妻之以女，以结和亲。仁寿元年(601),高昌王翻乾固薨，子翻伯雅继位，是为高昌翻氏王朝
第八代君王，突厥要求翻伯雅按突厥风俗续娶达头可汗之女为妻，迎娶庶母是汉人所不耻的，但迫于突厥压力，翻伯雅不得已立老母为自己的皇后。直到仁寿三年(603)达头覆灭，翻伯雅才得解除与庶母阿史那氏的婚姻，但不久又不得不改臣于泥橛处罗可汗。
其时隋朝国势日盛，政治影响远播于西域。高昌已建国一百多年，其语言、文字、风俗、典章制度一如中原，史载高昌王宫内国王坐室“画鲁哀公问政于孔子之像”。但由于长期孤悬碛外，不得不依违于各大胡族势力之间，“男子胡服，妇人裙襦，头上作髻”, “俗事天神(摩尼教),兼信佛法”。隋炀帝即位后，引致西番，首先招致的就是高昌。大业四年(608),高昌王遣使贡献，隋炀帝“待其使甚厚”,高昌遂欲摆脱突厥、铁勒，向隋朝靠拢。
伊吾就是现在的哈密，其地靠近河西，四周是戈壁滩。伊吾的历史可以追溯到匈奴属部伊吾庐，东汉窦固伐北匈奴，夺其地，始筑城郭留兵戍守，置伊吾司马，大开屯田，后历魏、晋，皆为中国版图。伊吾扼丝绸之路咽喉，西域商客往来，多取伊吾路。十六国时期伊吾隶河西诸凉，西凉王裔汉人李宝在其国亡后在此建国，附于柔然，封伊吾王，维持了二十多年的统治。及北魏兴，李宝率众东徙敦煌降魏，北魏遣重兵镇守伊吾，以御柔然。和高昌国一样，伊吾居民主体是汉魏屯田士卒遗民，但中亚昭武九姓胡商侨居于此的也不少。北魏衰亡后其地先后没于柔然、突厥。西突厥可汗遣吐屯设世监其地。隋炀帝大业初年，伊吾吐屯设为处罗可汗所委，但处罗的统治受铁勒打击发生严重危机，在裴矩招诱下，伊吾吐屯设和高昌王一样，亦向隋朝纳贡。
同时向隋朝纳贡的还有沙碛之南的绿洲小国于阗、疏勒、龟兹、焉耆等。这些小城邦均是汉时旧国，时均信奉佛教。传说于阗西五百里有比摩寺，乃是“老子化胡成佛之所”,这些小国自西汉张骞通西域后即与中原王朝往来密切，魏晋之后因战乱阻隔，很少通使。隋炀帝既要恢复汉武之业，方勤远略，乃派裴矩招诱西域，使中原与西域的关系有了新的发展，大业年间，西域诸国“频遣使朝贡”,隋炀帝因置西域校尉，专门负责接待。
铁勒是西域最大的种落，分布最广，人口最多。铁勒的祖先，乃匈奴的苗裔，种类最多，自西海(里海)之东，依据山谷，往往不绝。突厥实则为铁勒的一支，唐时崛起的回纥也是铁勒的一支。北朝时又称敕勒，他们“居无恒所，随水草流移”,为迁徙方便，普遍使用高大轮子的车，故又称“高车”。著名的北朝民歌“敕勒川，阴山下，天似穹庐，笼盖四野；天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊”就是北齐高车人斛律金唱出来的。552年，突厥土门可汗征服铁勒诸部，但隋朝时，铁勒人在西域历史舞台上有过精彩的表演，建立过自己短暂的汗国，并与隋炀帝发生了关系。
隋时铁勒部落约在四十个以上，他们散布在整个丝绸之路上，可谓丝路民族。各部铁勒酋长由突厥委以“俟斤”官号，统领本部。但突厥可汗对铁勒的奴役十分残酷，激起了铁勒人民的反抗。隋开皇末年强大的突厥汗国崩溃，一方面是隋强大军事力量的打击。另一方面是隋离间政策的成功，离间政策也包括离间被突厥统治的铁勒诸部造反。据史载， “开皇末晋王广北征，纳(启)民，大破步迦可汗，铁勒于是分散”。分散即逃散，当步迦(达头)可汗与隋军接战时，被挟持的铁勒人乘机四散逃跑，以摆脱突厥，导致了达头政权的瓦解。开皇二十年(600),隋文帝命启民分遣使者“往北方铁勒等部招携取之”。仁寿三年(603),漠北铁勒十余部尽背达头，在隋的斡旋下，归附了启民，使启民可汗帐下“人民羊马，遍满山谷”。
另外，继达头而立的西突厥泥利可汗及其子泥撅处罗可汗也为铁勒所败。
大业元年(605),处罗可汗因猜忌铁勒而借口薛延陀部谋反， “集其魁帅数百人，尽诛之”。处罗的残暴行为激起了铁勒诸部的强烈反抗，白山契芯部和金山薛延陀部结成联盟，推契芯酋长哥楞为莫何可汗，成立了契芯一薛延陀汗国。莫何大败处罗，很快肃清了准噶尔盆地及天山东麓的西突厥残余势力，高昌、伊吾、焉耆等“悉附之”。莫何遣重臣驻高昌，抽丝路商旅之税。大业三
年(607),莫何可汗的军队东向侵犯隋敦煌要塞，隋炀帝令将军冯孝慈出敦煌御敌，结果隋军战败。但莫何可汗感到铁勒汗国新立，夹在东、西突厥两大敌国之间，若再结仇于隋朝，于己不利，所以虽击败隋军，并未乘胜追击，反倒“遣使谢罪请降”。这年，又“遣使贡方物，自是不绝叫”。隋炀帝又派裴矩出使铁勒， “慰抚之”,并讽令莫何可汗东击吐谷挥汗国以自效，莫何听命，即勒兵经且末东入青海，大破吐谷浑伏允可汗，使国威远播于青海和西域。
而就在此时，隋炀帝也派兵西攻吐谷浑了。
在广大的青藏高原，居住着众多羌人部落。吐谷浑是羌化鲜卑人建立的大国，又称吐浑，到隋时已建国三百多年了。其始祖即名吐谷浑，是西晋时鲜卑慕容部酋长涉归的庶长子，涉归嫡子为慕容魔，由于兄弟不和，吐谷浑负气由徒河(今辽西锦县西)西走，越阴山，经上陇，止于袍罕(今甘肃临夏县袍罕山),驻牧于洮河以西的甘松草原，当地人称之为“阿柴虏”,以后同化于被其征服的羌人中，其子孙又向西征服青海草原，以其始祖为号建立吐谷浑汗国，拓地至塔里木盆地东缘，地兼鄯善、且末，西北有流沙数百里。到隋时吕夸可汗时已历十八代可汗，其国势仅次于突厥，并与突厥互为唇齿。开皇之初吐谷浑曾多次随突厥入寇，成为隋王朝的又一敌国。
隋文帝对吐谷浑采取安抚政策，保境安民，不轻易挑起战争。开皇十一年(591),吕夸可汗去世，其子世伏继汗位，遣其侄无素“奉表称藩，并献方物”,又奏请将女儿嫁给隋文帝，隋文帝收其礼而拒纳其女，并遣使持节往吐谷浑抚慰，推行怀柔政策。开皇十六年(596),隋文帝册宗女为光化公主，嫁与世伏可汗，然翌年世伏为其弟伏允所杀，伏允继立，是为吐谷浑第二十代君王，又遣使请依俗继尚光化公主，隋文帝从其请。时吐谷浑朝贡使“常访国家消息”,转送突厥，对此，隋文帝大为不满。至仁寿三年(603),突厥达头可汗众叛亲离，无路可走，伏允却纳其入境。突厥重分东、西，伏允又同西突厥泥利及泥撅处罗可汗关系密切，仍与隋朝为敌。
隋炀帝即位后，伏允遣其子顺入朝，隋炀帝即将顺扣留在京师，准备对吐谷浑用兵，并前后两次遣使招西突厥处罗可汗和新建立的铁勒莫何可汗出兵，与隋东西夹击吐谷浑。处罗虽口头承诺，却实未出师，铁勒则不久依约从月末突入柴达木盆地，伏允大败，被迫遣使向隋请降。隋炀帝见伏允已成穷寇，即遣安德王杨雄出浇河(治今青海贵德),许国公宇文述出西平，以迎降为名，行奇袭之实。
大业四年(608)七月，宇文述率军至临羌城(今清海湟源县),与吐谷浑残军相遇，伏允见宇文述拥强兵，惧不敢降，率众西遁，宇文述领鹰扬郎将梁元礼、张峻、崔仁师等引兵穷追，连拔曼头(今青海共和县南)、赤水(今兴海县东)二城，杀死三千余人，吐谷浑余党逃丘尼川，宇文述又追来，俘其王公以下二百余人，掳男女四千口。伏允南奔雪山， “其故地皆空”,自西平临羌城以西，且末以东，祁连以南，雪山以北，东西四千里，南北两千里，皆为隋有。隋“置郡县镇戍，发天下轻罪徙居之”。
这是隋炀帝对吐谷浑的第一次征讨，此役之后，吐谷浑已元气大伤，伏允在国土尽失后“无以自资”,遂率余众数千骑客居于一直役属于己的党项羌。
党项羌散居在吐谷浑之南东起松州(今四川松潘),西至叶护(今新疆若羌)的广大区域，其大众较吐谷浑还多，分为拓跋、细封、宕昌、白狼等八部，其下更有小部落，其中以拓跋部为最强。党项拓跋氏首领元昊建立西夏政权，在向北宋皇帝呈献的表文中自称其先祖出于元魏拓跋氏，据此则党项羌与吐谷浑一样也是由羌化鲜卑人统治着，其俗约同， “牧养牦牛、羊、猪以供食，不知稼穑”。在吐谷浑役使下羌人也常参与寇掠隋境，隋也不时发兵征讨。开皇十七年(597)二月，隋将史万岁讨袭西宁羌，羌人又相率请降，愿臣服隋廷，隋对诸羌复采羁縻政策。由于山高路远，伏允虽逃入党项羌，但隋炀帝仍坚持对其招抚，未肯轻易对党项羌用兵， “自是朝贡不绝”。
党项羌以南西藏高原尚有羌人建立的附国和苏毗，再往南有吐蕃政权，在这三大政权之间尚散布有诸多羌人部落。大业四年(608),附国王宜缯遣使素福等八人入朝进贡，附国在今四川西部，西藏东部，其国南北八百里，东西一千五百里。在其西部的苏毗，开皇元年(581)曾遣使朝贡，后因路途绝远不再有交往。大业五年(609),附国王又遣具侄宜林率嘉良夷六十人朝贡，欲献良马，因路险不通，请开山道以修职贡，隋炀帝以其“劳人”,不许。因为有附国、苏毗两大国障碍，处于其南的吐蕃没有与隋发生关系，隋对吐蕃情况尚不详悉。由于大业年间西南诸羌纷纷遣使朝贡，隋炀帝于是“缘西南边置诸道总管，以遥管之”。茫茫高原丛山峻岭阻断了隋王权的延伸，当隋军横扫青海草原之时，青藏高原的羌人还是依其自然习俗生活繁衍着，对此，隋炀帝只是羁縻而已。