西域都护设立后，中原地区先进的生产技术不断传入西域诸国，极大地促进了这一地区经济的发展，与此同时，由于汉王朝加强了对西域的管理，保障了通往西方的丝绸之路的畅通，在南、北两条通道上，商人使者往来频繁，大大地促进了中西方经济文化的交流。
西域都护府既是汉朝的军事驻防区，也是一个特殊的行政区。一方面它与内地的正式政区不同，不设置郡、县，依然保留原来的国，汉朝一般不干预它们的内部事务，但掌握它们的兵力和人口等基本状况；另一方面，都护代表朝廷掌管这些国家的外交和军事权，可以调动它们的军队，决定它们的对外态度，必要时还可直接废立他们的君主，甚至取消某一个国。正因为如此，西域都护府也是汉朝疆域的一部分。西域都护的设置，使西域正式成为了汉朝版图。这是一个具有重大历史意义的事件。
