頡利可汗被俘之后，東突厥已經(jīng)盡數(shù)歸附了唐朝，早年叛變東突厥的鐵勒諸部也紛紛歸附，這時期的唐朝領土，可以說是擁有今天整個外蒙古草原。同年三月，原突厥屬下各部落酋長齊聚長安，尊李世民為“天可汗”，中原王朝“天朝上國”的思想，正是從此開始。

對投降的東突厥，唐太宗采取了極其開明的政策，不但赦免了頡利可汗的罪過，對投降的突厥人也一視同仁，終唐一世，突厥族官員是唐朝政壇一股重要力量，如執(zhí)力史思、阿史那思摩等人皆是唐王朝重臣。僅貞觀一朝，五品以上的突厥官員就有100多人。長安城內(nèi)居住的突厥人也有1000多家。當然中間也有不和諧，比如公元639年，突利的弟弟結社糾集40多人企圖行刺唐太宗李世民，陰謀被粉碎后，唐太宗采取寬容政策，并未借機株連各突厥部族，反而在突厥舊地建立牙帳，讓突厥成為唐朝邊境的屏障。

東突厥敗亡后，如之前一樣，北方草原的權力真空再次出現(xiàn)，而原本被東突厥壓制的西突厥，勢力也再度壯大，之后陸續(xù)有薛延陀汗國等部落崛起，但皆被唐王朝平滅。唐朝在漠北設立單于、瀚海兩個都護府，后合并為安北都護府，委任當?shù)夭孔迨最I為官，將漠北草原納入唐王朝治下。而勢力變大的西突厥，也終未能填補東突厥敗亡后的草原空白。唐朝在與東突厥的周旋時期，對西突厥一直采取通好政策，企圖扶植西突厥來牽制東突厥，但西突厥起先被打得太慘，而在東突厥敗亡后，他們的實力又迅速膨脹。唐太宗李世民在位時，西突厥的勢力范圍，主要是今天新疆的北部和西部地區(qū)，唐朝平滅東突厥后，西突厥東面的薛延陀以及高昌國又相繼歸附，此后高昌國叛亂，唐太宗派侯君集平定。侯君集平高昌國前，西突厥一直支持高昌國，但唐軍夜行700里奇襲高昌，僅用一夜時間平定高昌全境，嚇得西突厥立刻奉表求和。公元640年九月，唐朝在吐魯番設立安西都護府，西突厥被納入了唐王朝版圖。此后，西突厥也和東突厥一樣，由于內(nèi)部的不和陷入分裂之中，唐朝則步步緊逼，以安西都護府為基點，不斷招降西突厥部落，冊封西突厥的各部落酋長為唐朝官?。值得一提的是，唐軍派去平定西域的軍隊，許多都是原東突厥的軍隊，比如名將阿史那杜爾。公元642年，唐將郭孝恪連續(xù)擊敗西突厥可汗乙毗咄陸，眾叛親離的乙毗咄陸于次年奉表歸降，西突厥全境被納入唐朝安西都護府治下。

公元649年唐太宗李世民去世時，唐朝瑤池都督，突厥人阿史那賀魯發(fā)動叛亂，唐朝一開始采取懷柔政策，但阿史那賀魯卻四處擴張，一度雄踞西域，自稱沙缽羅可汗。唐朝多次征討，皆因地處偏遠，無功而返。公元655年，唐朝以蘇定方為行軍大總管，大舉西征阿史那賀魯。蘇定方采取軟硬兼施的策略，一面招撫突厥部落，一面集中力量攻打阿史那賀魯本部，在卡樂額爾齊斯河戰(zhàn)役中，唐軍用步兵方陣戰(zhàn)術，擊破阿史那賀魯?shù)耐回黍T兵，隨后趁雪夜追擊，一舉攻破阿史那賀魯?shù)睦铣步鹧郎?，阿史那賀魯逃亡塔什干后，被當?shù)厍蹰L送交唐朝，至此，雄踞西域一時的西突厥汗國，徹底滅亡。