在中國的版圖上，新疆是面積最大的一個省，自從張騫通西域開始，西域就一直都是被納入中國版圖之中。從清朝末年開始，邊疆危機，各國列強入侵，新疆並不穩定。
談到清末那段風雨飄搖的歷史，無論如何都繞不過左宗棠這個名字。他是中興四臣之一，說到他做出的最大的功績，那無疑就是從沙俄的手裏收復了祖國的失地。他被朝廷任命爲欽差大臣後，收復失地的重擔就落在了他的身上，於是他就馬上根據當地實際的地理條件和對敵人手中兵力的估計，制定出了適宜在當地作戰的戰略方針。
兩年多的時間裏，這位朝廷的得力干將四處籌集軍餉，整頓軍隊。自內而外將軍隊大改造，完成了戰前的準備。
光緒四年（1876年）春，他將自己的大本營從蘭州遷到了肅州準備發起進攻。當時清軍的一部分兵力已經部署在了哈密、古城等戰略要地，和敵軍抗衡。到了四月底的時候，湘軍統領劉錦棠率二十五支部隊分批次進入新疆，從哈密前往巴里坤方向進軍。到了這個時候，清朝出關的軍隊已經有六七萬人了。接下來清軍就把眼光放在了烏魯木齊這個交通要衝。
敵人得知清軍西進的消息之後也不敢有絲毫懈怠，馬上開始佈置自己的防禦。將一部分兵力布控在了烏魯木齊，阻止清軍南下。敵軍首領阿古柏本人和主力在後方督戰，他們出動的兵力也在四萬人左右。七月，劉帶領軍隊進駐古城，謀攻古牧地。一直到八月十七日，清軍最終得以攻佔，殲滅敵軍六千餘人。
清軍通過密報得知烏魯木齊“那塊肥肉”的守備空虛，所以決定只留兩營兵力守在剛剛佔領的古牧地，其餘兵力迅速向敵人的軟肋挺進。八月十八日黎明，清軍就立刻出兵，守衛在烏魯木齊的敵軍更是沒想到清軍的行動竟然如此神速，所以壓根來不及反應就被大炮轟開了城門，他們即刻棄城而逃。
接下來呼圖壁、昌吉等地的守軍也聞風而逃，清軍得以迅速佔領，只有瑪納斯南城還在負隅頑抗。九月初開始清軍開始不斷集結，一直到十一月初，發動猛攻之後終於將這座城池佔領。至此，北疆地區除伊犁之外的所有敵佔據點都被收復。然而冬天已經來臨，大學封山，不利於大規模的軍事行動，清軍決定暫時修整，等到春天再向南疆出兵。
收復南疆的部署，左宗棠也早已擬定妥當。劉錦棠，張曜，徐佔彪各領一隊兵馬進攻達阪，吐魯番，托克遜三城，先將南疆的整個門戶打開，然後再西進。
一八七七年四月，清軍經過幾個月的修整，開始向南疆進軍。劉率主力一萬餘人裝備着大炮從烏魯木齊南下，一路殺到達阪城下。將整座城池圍得水泄不通，清軍打退敵人的增援之敵後在城外壘築了炮臺，使用開花大炮進攻城中，而且還擊中了敵人的彈藥庫，敵軍死傷大半。殘餘的敵軍最後只能在清軍的強大攻勢下投降獻城，這一戰共殲滅敵人兩千有餘，俘虜一千多人。
與此同時張曜和徐佔彪所率部隊也進攻迅速，逐步向吐魯番逼近。四月二十六日，劉率軍攻克托克遜。隨後張、徐二人也收復了吐魯番。至此，三路軍隊正式集結到了一起，當地人民也紛紛起義，響應清軍。阿古柏見自己大勢已去，在逃亡路上自殺身亡。其子在喀什噶爾稱王，負隅頑抗。
一八七七年九月，清軍繼續收復南疆八城。清軍以破竹之勢收復庫車、拜城、阿克蘇等地。清軍在一個月之內驅馳一千公里，連續攻克南疆許多據點。十二月，劉錦棠又收復了英吉沙爾，葉爾羌等地。一八七八年一月，清軍又收復了和闐。至此，新疆全境除伊犁地區外，全部被清軍收復。一八八一年，中俄通過談判，收復了這最後一塊領土。
這場戰爭之所以能夠取得勝利，不僅僅是戰爭本身的正義性，作爲總指揮的左宗棠這位大將在軍事上的正確引導也有很大的作用。他根據西北戰場擬定的總方針準確無誤，而且保證了糧餉，武器彈藥的供應不出大問題，不打無準備之戰。
其次是作戰指揮機動靈活，左宗棠坐鎮後方，掌握大局。將前方的戰局交給了劉錦棠，讓他可以在前方抓住有利戰局，及時攻克失地。敵人一時之間也難以組建起真正堅固的防衛。加上他們對對手的戰鬥力估計不足，沒有事先在戰略要地部署足夠的兵力，所以一直處在被動的地位。這就難以避免最終被打敗的慘劇。
左宗棠收復新疆意義重大，這場戰爭徹底粉碎了英俄企圖利用阿古柏肢解和侵吞中國西北領土的陰謀。沙俄迫於阿古柏侵略勢力已徹底失敗、左宗棠正積極部署進軍伊犁的形勢，同意與清政府舉行談判。之後在經過長期反覆的交涉後，於一八八一年簽訂《中俄伊犁條約》。
至此，中國收回了伊犁和特克斯河上游兩岸領土（霍爾果斯河以西地區和北面的齋桑湖以東地區卻被沙俄強行割去，康熙年間，新疆面積是現在166萬平方公里的前提上加120平方公里，也就是接近300萬平方公里，清朝末年割地150萬平方公里），從而使新疆各族人民免遭殖民統治，重回祖國懷抱。
現在的新疆面積佔全國面積的六分之一，也是我國面積最大的一個省區。
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