地处古丝绸之路要冲的新疆，是一个文物古迹众多，自然景观独特，民族风情丰富多彩的好地方。自公元前60年，西汉政府在新疆建立西域都护府开始，新疆就被正式纳入中国的版图。两千多年来，新疆各族人民休戚与共，共同开发，建设了这块美丽富饶的宝地，创造了灿烂的西域古代文明，留下了许许多多凝聚了各族人民辛勤创造的遗迹，成为新疆旅游资源的重要组成部分。
新疆是中国古代最早接受佛教的地区，留下了众多佛教石窟寺——千佛洞遗址，为后人了解、研究古代历史、宗教、绘画雕塑艺术提供了无比珍贵的资料。有些地方成为今天游客趋之若鹜的观光景点。这些遗址主要散布于以库车和吐鲁番为中心的两大地区。古代，包括新疆库车、拜城、新和等县在内的地域属龟兹国，佛教兴盛了千余年；高昌国所在的吐鲁番地区也是古代佛国，因此，这两大区域内遗址存了许多佛教石窟遗址。
新疆千佛洞遗址中最著名的要数拜城县克孜尔千佛洞，“克孜尔”是维吾尔语“红色”的意思，因此，克孜尔千佛洞也被称为“红色千佛洞”。洞窟开凿于拜城县雀儿塔格山北麓的木扎特河谷北岸的山崖上，蜿蜒1公里多，已编号的洞窟236个，是中国除敦煌莫高窟外，保存壁画最多的石窟群。现存洞窟分布在谷西、谷东、谷内、后山4个区域，已编号的洞窟有236个，1990年又新发现了23个窟。库车附近著名的石窟还有库木吐拉千佛洞，位于库车县城西南25公里渭干河河口附近，有40多窟存有壁画。另外，还有几处石窟遗址，如库车县玛扎伯赫千佛洞、森木塞姆千佛洞和克孜儿尕哈千佛洞，拜城县台台尔千佛洞，温宿县托乎拉克店千佛洞，新和县托呼拉克埃艮千佛洞等。这些遗址大都遭到严重损坏，个别洞窟还保存着精美的壁画和雕塑。
吐鲁番的柏孜克里克千佛洞享誉世界，“柏孜克里克”是维吾尔语，意思是“美丽的有装饰的地方”。洞窟位于吐鲁番市东部57公里的木头沟山崖台地上，或凿山开窟，或泥坯修筑，分布整齐，雄伟壮观。洞窟壁画残存较多，色泽鲜艳可观，可惜一些精品于一个世纪前遭西方考古探险者劫掠。保存到今天的还有83个窟，有编号的57个，其中40多窟还保存有壁画，壁画总面积达1200平方米。距吐鲁番东南55公里的吐峪沟千佛洞（鄯善县境内），现存46窟，是建窟较早、保存早期壁画遗迹较多的一处，因此，受到人们格外重视。另外，吐鲁番地区还有雅尔湖千佛洞遗址。
另外，值得一提的是焉耆县西克辛的明屋和石窟。遗址位于焉耆县城以西40千米，有洞窟10余个，个别洞窟存有壁画。这些洞窟只是整个佛寺遗址的一部分，这里还有佛洞式的明屋一片，据考证，分为南、北两大寺院，有房舍近百间，规模十分宏大。
新疆有许多古城遗址，其中最著名、最奇特的要数交河故城了。在吐鲁番县城以西10公里的地方，两条寂静流淌的小河中间，夹着一块柳叶状的台地河流在台地北部是左右分出的，到台地南端却交汇合一，使台地成为和四周分离的一块江心孤岛。古人们就利用这天赐的台地建城，并因“河水分流城下”而名之为交河城，也有人称其为“雅尔湖古城”。台地南北狭长，达1650米，最宽处300米，高出水面30多米，四周斧砍刀削般的峭壁就成了故城的天然城墙。故城集中建在台地中南部长约1000米的范围内，东、南、西三面各有一道城门。
交河故城的历史，可以上溯到距今两千多年前西汉时期的车师人，车师前王国就以交河为首府。后来，交河城经过高昌王国、唐代西州、高昌回鹘王国几个时期的不断扩建，规模愈见宏大。至14世纪中叶，故城毁于战火。1961年，交河故城遗址被列为中国重点文物单位。联合国教科文组织准备将其列为世界级文化遗产。考古工作者在这里的沟西台地还发现距今两万年的新疆第一处旧石器时代遗址，更增添了其诱人的魅力。
在吐鲁番县城以东50公里的地方，还有一座巨大的古代城市遗址，它背靠赤红色的火焰山，西临木头沟河水，这就是历史上的西域名城——高昌，维吾尔人也称之为“亦都护（国王）城”，或塔克亚奴斯城。高昌故城轮廓呈不规则的正方形，分外城、内城和宫城三重。外城周长5公里多，城墙高12米，墙厚6～7米，夯土筑成，城墙筑有马面、翁城等防御设施。高昌故城在公元前1世纪时以“高昌城”之名出现于历史舞台，以后一直是西域东部的政治中心，南北朝时期的高昌国，唐代安西都护府和后来的高昌回鹘王国都曾经在这里建衙、定都，故城也经过多次修缮、扩建，在高昌回鹘统治时期最后定形。14世纪前后因战乱逐渐废弃。现在是中国重点文物保护单位。
据《史记》载，楼兰建国至少在公元前2世纪，楼兰国灭于公元前77年。而楼兰城遗存主要为东汉和晋时期，从张骞公元前126年向汉武帝报道楼兰“临盐泽”，到楼兰城发现的文物的最后年代公元330年，楼兰城的存在不过400年上下。而这400年的光辉，已足以使楼兰光耀万代，以至其成为古代西域的代名词，频频出现于古代文献和诗词之中，而为人们熟知和向往。楼兰遗址城区不大，断续城垣约呈正方形，边长330米上下，东、南稍长，西、北略短，相差2～8米。城中的西北至东南有一呈孤形的河道痕迹，以水道为界分为东北和西南两个城区。东北区以残留的佛塔为标志，应为宗教中心。佛塔残高10.4米，有9层结构。西南区以土块垒砌的“三间房”为重点，散布一些大宅院痕迹，为当年的官署和官邸区。三间房西南有较大一片地矮建筑，为平民住宅区。楼兰故城虽不大，但格局完整，行政、重教、军事、民居样样齐全，具备一座城市的功能。
清乾隆二十七年（1762）10月，清政府设“总统伊犁等处将军”一职，首任将军为明瑞。伊犁将军统管除阿勒泰地区以外天山南北、巴尔喀什湖以东以南地区的军政事务。第二年，在伊犁河北岸今霍城县南兴建伊犁将军驻节之城，乾隆皇帝亲自赐该城名“惠远”，取其大清恩德惠及西远之地之意，惠远城遂成为当时新疆政治、军事的中心。后又相继修建了塔勒奇、宁远、广仁、瞻德、惠宁、熙春、拱宸、绥定等8城，连同惠远称为“伊犁九城”。当时所建惠远城规模盛大，周长至10里，为当时新疆第一大城。在1871年沙俄侵占伊犁后，惠远城被毁。1881年，清政府收复伊犁，在原惠远城北15公里处再建新城，仍取名惠远。现伊犁将军府遗址即新惠远城中的建筑。在1884年新疆建省，并将省会设在迪化（今乌鲁木齐）后，伊犁将军府也逐渐废弃。现将军府中威严的石狮、青翠的庭园，仍展示了当年的雄伟。
公元640年，唐朝迁在西哉实行州县制同时，在西州（今吐鲁番）设立安西都护府。公元648年，安西都护府迁至龟兹（今库车），10年后又升格为安西大都护府，下设有昆陵、蒙池两个都护府以及数十个都督府、州等。公元702年，唐取消昆陵都护府，改设北庭都护府，府治在庭州（今吉木萨尔），隶属于安西大都护府。公元709年，北庭都护府升格伟大都护府，与安西大都护府平起平坐，分辖天山南北，天山以西、巴尔喀什湖以东以南的广大游牧区也归北庭都护府管辖。在吐蕃崛起后，唐朝廷于兴元元年（公元784年）命令安西、北庭二都护府撤退，尽管两都护府又坚守几年，但没有朝廷支持，也就只有终止了。因此，北庭都护府不过只有不到1990年的历史。回鹘西迁后，北庭又一度兴盛，为高昌王避暑之地，一直维持到明代初年荒废。
1961年、1982年、1988年和1996年，新疆的14处重要遗址被批准为国家级重点文物保护单位，他们代表了新疆各个历史时期文化的特点。这14处遗址中有故城遗迹（含居民聚居遗址）5处、石窟和佛寺遗址5处、古墓葬遗址2处、古建筑遗址2处。吐鲁番盆地的吐鲁番市集中分布了5处，它们是交河故城、高昌故城、阿斯塔那古墓、柏孜克里克千佛洞、苏公塔。塔里木盆地共有7处，其中库车、拜城一带，有克孜尔石窟、库木吐拉石窟、苏巴什佛寺、森木赛姆石窟，其他3处是楼兰故城、尼雅遗址、阿帕克和卓麻扎；在天山以北的遗址只有2处，一处是吉木萨尔的北庭故城，一处是霍城的伊犁将军府旧址。
1957年、1962年、1990年、1999年，新疆维吾尔自治区分四次，共批准自治区级文物保护单位236处（包含14处国家级文物保护单位）。其中1999年一次就批准85处。这236处文物保护单位上至旧石器晚期，下至民国，延续一万多年，包含五大类型，其中故遗址有112处，有吐鲁番雅尔湖旧石器遗址、轮台遗址、若羌县瓦石峡故城、民丰县精绝国故城、库车县龟兹故城、若羌县米兰故城、库尔勒市铁门关、塔什库尔干公主堡、若羌县石头城等。古墓葬33处，有哈密五堡商代古墓葬、且末扎洪鲁克西周古墓葬群、若羌县楼兰墓葬、莎车县叶尔羌汗国王陵、哈密回王墓、吉木乃县森塔斯湖青铜时代石人墓。古建筑44处，有霍城县惠远城钟鼓楼、喀什市玉素甫·哈斯·哈吉甫麻扎、乌鲁木齐市陕西大寺、昭苏圣佑庙、喀什市莫尔佛塔、阜康市五运清真寺等。石窟和石刻、岩画遗址30处，有呼图壁县康家石门子岩画、北疆草原石人、阿图什市三仙洞、托克逊县克尔涧岩画等。近现代重要史迹及代表性建筑遗址17处，有乌鲁木齐市八路军驻新疆办事处旧址、伊宁市三区革命政府旧址、乌鲁木齐市革命烈士陵园、伊宁市艾和买提江等烈士陵园、且末县托乎拉克庄园、和静县满汉王府等。