1877年5月，清军攻占吐鲁番后，清廷谕令左宗棠统筹全局，6月，左宗棠上了《遵旨统筹全局折》，提出了在新疆建立行省制度的主张，他指出：“为新疆画久安长治之策，纾朝廷西顾之忧，则设行省，改郡县，事有不容已者。”清政府又询问左宗棠“改设行省，究竟合宜与否？尚置郡县，有无可治之民？不设行省，此外有无良策？”平定阿古柏后，1878年2月，左宗棠再次上奏朝廷，论述了新疆建省的三条理由：一是建省有可治之民。克复以来，还定安集，招徕开垦，户口渐增。迪化州属原有民户23800余户，今报垦之户已有6400余户；镇西原有种地60000亩，今民垦36000余亩；精河原有民户40余户，现在报垦100多户；南疆八城经刘锦棠、张曜悉心经理，开河引渠，清丈地亩，修筑城堡塘站，百废肇兴，具有端绪，较之北路尤易为功。二是建省可直接治民，立长治之基。军府制下，将军、都统、参赞大臣主要是带兵，“民隐未能周知，吏事素少历练”，“治兵之官多，治民之官少”，出现了许多弊端。改设行省，各厅州县直接治民，“头目人等之权杀，官司之令行，民之情伪易见，长治久安之效，实基于此”。三是建省可以减少军饷。
“窃计甘肃、新疆，承平时预拨估拨饷银四百数十万两，俟伊犁收还，每岁可节省百数十万两。此后利源日增，饷更可减。”清政府终于赞同在新疆建省，但要等伊犁收复后再作决定。
收复伊犁后，左宗棠又一次上奏朝廷说：“新疆地段之远，他族逼处，故土新归，治内治外，事同草创，非规模早定，废坠无自而兴天山南北两路，还隶版图，气象一新。中外群属，耳目诚及，此时早定大计。”1881年5月，新任陕甘总督谭钟麟上奏重提新疆建省问题。同年8月，刘锦棠在《遵旨拟设南路郡县折》中，提出了建省的具体方案。
1884年11月，清政府任命刘锦棠为新疆巡抚，调甘肃布政使魏光焘为新疆布政使。新疆正式建省。新疆的行政区划，自建省至清末，共设4道6府8厅2分防厅2直隶州1州21县2分县。
（二）新疆建省的意义
新疆建省有重大历史意义：第一，新疆建省标志着以左宗棠为代表的扞卫祖国统一和领土完整、积极治理新疆的主张的胜利，使新疆更紧密地与祖国联系在一起。
第二，新疆建省以郡县制代替军府制，与全国一致，是历史的一大进步，为以后在新疆建立近现代政治制度，准备了必要的条件。
第三，新疆建省废除伯克制，促进了南疆维吾尔地区的社会变革和历史进步。废除伯克制，燕齐成为租种官地的农民，向国家交纳租税，在南疆农奴制只是作为一种残余而少量存在，这是南疆农村生产关系的重要变革。
三、民国时期新疆都督、督办的专制统治
1911年辛亥革命推翻统治中国几千年的君主专制制度，开创了完全意义上的近代民族民主革命，建立了中华民国。但由于当时资产阶级革命派力量较弱，革命果实落入袁世凯之手。孙中山痛心疾首地看到：辛亥革命以后，“所谓中华民国者，仅有其名，而无其实”。“去一满洲之专制，转生出无数强盗之专制，其为毒之烈较前尤甚。”他慨叹道：“吾党之初心，本以救国救种为志，欲出斯民于水火之中”，“今乃反令之陷水益深，踏火益热，与革命初衷大相违背”。辛亥革命未能改变旧中国半殖民地半封建的社会性质和人民的悲惨境遇，但为中国的进步打开了闸门，使反动统治秩序再也无法稳定下来。
（一）杨增新的专制统治
辛亥革命的巨大风暴，在祖国西北边陲的新疆掀起了汹涌波涛，先后爆发了由资产阶级革命党人领导的迪化起义和伊犁起义，在20世纪新疆的历史上写下了浓墨重彩的一页。然而，新疆伊犁起义的结局与辛亥革命一样，革命的果实落入封建官僚杨增新之手。
1912年7月-1928年7月7日，是杨增新统治新疆时期。杨增新信奉“有军则有权”的原则，他既是都督、督军，又兼省长，集军政大权于一身。
在督署大堂写有杨增新自编的一副对联：共和实草昧初开，羞称五霸七雄，纷争莫问中原事。边庭有桃源胜境，狃率南回北准，浑噩长为太古民。
可以说，这是杨增新统治新疆的指导思想的概括。他要在当时内地军阀混战不断的动荡局势下，建立一个“边庭桃源”。“纷争莫问中原事”，不参与内地军阀的混战，他不是不想当五霸七雄，而是新疆地方落后，不够资格称雄。因此，还是关起门来，在新疆保持长期的割据，使新疆的维吾尔族、蒙古族等各族人民，像“太古民”那样，在愚昧、落后、封闭的状态之中长期浑浑噩噩地生活。他杨增新也就可以“嘉峪关外，唯我独尊”了。
作为封建官僚，杨增新憎恨一切革命，特别是严格控制马克思主义、社会主义在新疆的传播。他运用软硬兼施的办法，纵横捭阖的手段，屠杀伊犁革命党人，并且镇压了全疆哥老会起事，收抚了哈密铁木耳和吐鲁番穆依登领导的农民起义。袁世凯称帝时，杨增新衷心拥护。1915年12月，革命党派云南回民马一来新疆活动倒袁，杨增新公然在招待教育部视察员的宴会上，残忍杀害响应护国运动的夏鼎、李寅、马一等人。杨增新的亲信、曾为杨杀害伊犁革命党人冯特民和李辅黄的昌吉县长匡时，因不满袁世凯称帝，写信骂袁世凯是国贼。杨增新担心匡时以后难以驾驭，就把他召进省城，将其枪杀。
俄国十月革命后，马克思主义和社会主义开始在新疆传播。为此杨增新采取了三种办法：一是长期实行闭关政策和愚民政策。他只开放尼堪卡一个口岸对苏贸易，对出入境人员严格盘查。他在新疆通往内地的门户星星峡设卡稽查，任何公私人员，不经他的批准不得入境。他还实行文化封锁和邮政检查，他派人每天在邮电局中检查，凡新疆人民订阅内地和国外的一切报纸、刊物一律没收。内地寄入新疆的信件也被全部扣留，须经两次以上的开封检查。如信件中有涉及政治、军事或有不可解的词句，即送至督署请杨增新过目，许多信件因此被没收。即使外交信件也有专人检查。省内没有新闻报道机关，除了杨增新办的一份《天山报》外，没有其他报纸杂志，更没有剧院、文化馆。学校教育比晚清时期还要落后。新疆各族人民就在这种愚民政策下浑浑噩噩昏睡了17年。二是与苏维埃俄国（后称苏联）搞好关系。俄国十月革命发生后，北京政府多次致电杨增新，要求新疆同它一起，“助旧党以攻新党”。鉴于新疆的实际情况，杨增新没有听从北京政府的命令，对苏俄采取严守“局外中立”，“坚持不干涉主义”，后来又协助苏俄红军剿灭窜入新疆的旧俄白卫军。1920年5月，新疆与苏俄签订了《伊犁临时通商协定》，取消了沙皇俄国时期俄商在新疆不纳税和俄国人享有领事裁判权的特权，双方友好通商，平等交往。杨增新深知，新疆孤悬塞外，与内地交通极为不便，要抵制内地革命影响，是比较容易做到。而新疆与苏俄有数千公里的边境线，要抵制苏俄社会主义影响，防不胜防。所以一定要与苏俄搞好关系，取得苏俄不向新疆传布社会主义的承诺。1922年樊耀南与喀赞司克依磋商新苏临时通商条件时，新疆省政府向苏俄明确提出“俄国对于新疆人民及旅俄华民不得传布社会主义”的要求。1924年4月，双方商定的《新疆与苏俄政府临时局部通商条件》第七条规定：“缔约双方无论用何方法不得有任何政治上之煽动行为，反对相对方之现行政体。”苏联是作了不向新疆传布社会主义承诺的。马克思主义和社会主义思想在新疆的传播只是昙花一现。
三是杨增新认为治理新疆的“根本之计舍却整理内政、团结民心而外，再无第二法门”。又说：“根本之计，尤在各地方官吏对于缠回加以循抚，使之安居乐业，无仇视官吏之心。则虽有煽惑，亦不至盲从矣。”关于对缠回加以循抚，这方面杨增新做得很有成效。首先，他优待拉拢各少数民族中的封建上层人物。清政府在新疆蒙古、哈萨克、维吾尔族中册封了一批王公贵族，新疆建省时并未废除“札萨克”制，仅在维吾尔族各部中就保留了哈密札萨克亲王一员，吐鲁番札萨克多罗郡王一员，库车郡王一员，阿克苏郡王职衔贝勒一员，拜城辅国公一员，乌什贝子衔辅国公一员，和阗辅国公一员。杨增新对这些王公贵族的爵位全部予以承认，在政治上给予支持，物质上给予优待。其次，杨增新还优待拉拢少数民族中的大地主大商人，如维吾尔族富商兼地主饶孜被他提拔为省议会（参议院）议长，阿图什人雅合布作国会议员，给他们以高薪和种种特权。再次，杨增新一直保存着乡约制度，作为羁縻城乡居民，使地方上的绅耆们互相牵制的一种方式。他十分清楚，新疆乡约之坏为全国所无，往往与地方官联络一气，地方官以乡约为鹰犬，乡约以地方官为护符，而百姓乃大受其害。但他仍然保存着乡约制度。杨增新的政权就是依靠贵族、大地主、大商人、宗教上层及其乡约等来维持的。杨增新还利用不同民族、部落和地区之间的矛盾，让他们互相牵制。他在致北京政府的电报中说：“增新对于新疆各界，始终用牵制主义。”“以土着牵制游民，以回缠牵制汉人，即以汉人牵制回缠，更以内地此省之人牵制内地彼省之人，使各有所瞻顾，而不敢轻发。”
杨增新是一位比较有政治头脑和丰富统治经验的封建人物，我们不能因他是封建人物就将他全盘否定。他作为民国中央政府在新疆的主官，虽地处偏远，力量单薄，但在保境安民，抵制分裂势力，维护国家安全和领土安整方面是有所作为的。他作为新疆辛亥革命遗嘱的执行人，在中央政府支持下，使阿勒泰并入新疆，实现了新疆与祖国的真正统一；他对苏俄始而严守“局外中立”，坚持“不干涉主义”，后来又协助苏俄红军剿灭入窜新疆的旧俄白卫军，始终同年轻的苏维埃国家保持正常的友好关系。另外，吏治也较严，对腐败官员的惩处能下重手。这些都是他同时代的军阀不可比拟的。他的勤政和嗜爱学习，更使一些封疆大吏只能望其项背。这些都是应当肯定的。但是，他长期实行闭关政策和愚民政策，阻碍新疆历史的发展和社会进步，这也是十分突出的。
杨增新暂时达到了阻止革命的目的，自护国运动以后的中国革命运动对新疆没有什么影响，新疆维持了十多年比较稳定的局面。然而他因循守旧的做法，引起他的政府中以军务厅长兼交涉署署长樊耀南为代表的一些具有革新意识人士的不满和反对，1928年7月7日樊耀南等发动政变，将杨增新枪杀。但樊耀南的政变很快就被杨增新的门生、政务厅长金树仁所镇压。金树仁掌握了新疆的统治权。两年之后，杨增新统治时期积累的社会矛盾不可收拾地爆发了。
（二）金树仁的腐败统治
1928年7月-1933年4月12日，是金树仁统治新疆时期。结党营私、贪污腐败是金树仁统治的最大特点。金树仁把自己的政权寄托在他的乡土集团上，他把家族中人、甘肃同乡、亲友陆续安置在各方面的要津，培植亲信，发展个人势力，企图以亲朋故旧来控制其他人。他的四弟金树智被派到喀什，当了师长；五弟金树信当了军务厅长，贪财弄权，成了“二督办”；他的马弁崔肇基被提拔当了团长。拥立金树仁上台的临夏同乡杜国治作了旅长，另一个拥立有功的人张培元当了伊犁屯垦使。其他如省府秘书长鲁效祖、交通署长陈继善、驻哈密师长刘希曾、驻阿山师长魏镇国，都是金的同乡。至于部队中的大小官佐，各县县长，都逐渐换上甘肃籍或金的亲信。以致当时迪化流行这样的民谣：“早晨学会河州话，晚上便把洋刀挎。”这真是“一人得道，鸡犬升天”。
当时，官吏贪污受贿，舞弊成风。金树仁自己带头干，他垄断了对外和内地的贸易，从中牟取暴利，新省有羔子皮，为大宗之出产，或售于外人，或运天津，销路极广，每张之价约合内地银3元，金氏乃作羔皮之经营，设大规模公司，以官价收买，每张给银二三角，转手之间获利10倍以上。并禁止商民私售，商民无可奈何，藏于家而不售，公司遣人四出搜查没收之，羔皮商因此所受损失，数达巨万。1930年至1933年期间，据不完全统计，每年运至天津的有库车黑白羔皮、古城黑白羔皮、羔庄皮、巴哈白羔皮等共39.5万张，共价银132万元。四年有500多万元。上行下效，腐败不堪。杨增新时期，尚有人敢于告发县官，在金树仁统治后期，连投函告发县官的都几乎绝迹，人们对金树仁政权完全丧失信心。“金氏主政，吏治大败，民生憔悴，杀机复爆发矣！”
1930年3月，哈密王沙木胡索特去世，其子聂孜尔袭位，农民（实际是农奴）要求废除王制、“改土归流”的呼声再起。1931年初，金树仁政权决定在维吾尔族哈密王管辖的地区实行“废除王制，改土归流”，设哈密、宜禾、伊吾三县，原来向哈密王府交纳租税的维吾尔族农民，改向政府交纳赋税。