漢王朝為鞏固西北邊陲，積極開拓與西域的交通，在河西設郡置縣，利用休屠王、渾邪王牧地，興修水利，移民屯田。“關東下貧，或以抱怨過當或以悖逆亡道家屬徙焉”（《漢書?地理志》）。官府借給耕牛、農具、種子、食糧，至自給為止。民屯組織基層為里，氐池縣時有富貴里、平樂里等十三個民屯。同時大興軍屯，實行“以農養軍，以戰護農”，屯田戍邊。公元前111年，“初置張掖、酒泉郡，而上郡、朔方、西河、河西開田官，斥塞卒六十萬戍田之”（《史記?平淮書》）。漢武帝太初三年（前102年），遣戍田卒18萬，且耕且戍于居延、休屠，轄區以居延、番和屯田規模宏大。漢廷設侯農都尉，郡縣設農都尉負責屯田，設河渠卒專司治渠引水，觻得縣時修“千金渠，西至樂涫入澤中”。在屯區推廣先進農具和《代田法》（把耕地挖成深、寬各一尺的畎和高、寬各一尺的埂，畎內種植作物，能抗旱防風），增加產量。到平帝時，河西四郡有居民28萬多人，屯田卒22萬人；其中轄區居民9萬多人，屯田卒6萬多人。經營土地120萬畝，呈現“人民熾盛，牛馬布野”“谷稼殷積，軍糧饒足”（《史記?河渠》）的景象。

西漢末年，戰亂頻繁，屯田衰退。漢更始元年（23年），竇融出鎮河西，撫結群雄，懷揖羌人，實行軍民并舉的屯田開發政策。軍屯由軍事長官負責，民屯由郡縣農都尉負責，推廣先進農具，東西“兵馬精壯，倉庫有蓄，民庶殷富”（《后漢書?竇融傳》）。

三國曹魏占據河西，“以經取化”和“進善黜惡”，大力屯田。國設司農寺，郡縣設典農中郎將、典農都尉，鄉村設典農功曹、屯司馬，管理屯務，呈現出“家家豐足、倉庫盈溢”的景象。

北魏時期，河西出現“五涼”政權，中原戰亂，河西偏安。前涼張軌實行保民安境，“廣田積谷，息兵按甲，務農養士”。北涼沮渠蒙遜實行“蠲省百徭，專攻南畝，明設科條，務盡地利”，“勸課農桑，保境安民”（《晉書》），開辦屯田。軍屯基層單位叫“幢”，民屯基層組織稱“里”。

隋代，在河西大興屯田，以軍屯和犯屯為主，營屯為輔。工部設屯田侍郎，屯區設屯監、副監，州縣設司農寺負責屯田。“于河西勒百姓立堡，營田積谷”，區內以堡、營為名的村莊甚多。大力屯田使河西“收獲歲廣，邊戍無饋運之擾”，成為軍糧、戰馬的主要供應地之一。

唐代實施“欲保秦隴，必固河西”戰略，在河西大興屯田。軍屯、民屯并舉，實行“兵農合一”，士兵無事則農，而力稼穡；有事則兵，而爭戰。軍屯土地屬國家所有，耕牛、農具、種子由國家配發，收獲全部上交；民屯是官府把均田制以外的土地配授給屯民，產品四成上交官府。工部設屯田郎中、員外郎，諸軍、州、縣設司農寺管理屯田。武后垂拱年間，陳子昂巡視河西，時有98屯，占全國992屯的9.9％。其中轄區40屯，屯卒　7.3萬人，屯田50萬畝；民屯1.1萬戶，屯田約80萬畝，共經營土地130萬畝。河西“田因水利，種無不收”，“水泉良沃，不得天時，歲收20萬斛”（《新唐書?陳子昂傳》）。武周長安元年（701年），涼州都督郭元振“令甘州刺史李漢通廣置屯田，盡水陸之利”（《舊唐書?郭元振傳》），時修盈科渠、大滿渠、小滿渠，灌溉46.5萬畝。天寶年間，轄區屯民戶均屯田70畝，種糧63畝，畝產糧1.5石，戶均產糧7800　斤。河西呈現“牛馬被野，路不拾遺”“倉庫盈滿，品械精勁，土沃物繁，而人富樂”的景象，是張掖歷代屯田的黃金時期。

宋仁宗景佑三年（1036年），西夏占據河西，悉力屯田。遷徙人丁增加勞力，甘肅監軍司有兵力十余萬人，徙入大量屯民；設受納司、農田司、群牧司等機構，興修水利，管理屯務?！案蕸鲋g，則以諸河為溉，歲無旱澇之虞”，“得西涼則靈州之根固……真天府之國也”（《宋史?夏國傳》）。

元世祖忽必烈，“首詔天下，國以民為本，民以食為本，衣食以農桑為本”（《元史?食貨志》），設立司農機構，召集逃亡，大興軍屯、民屯，興修水利，“內而各衛，外而行省，皆立屯以資軍餉”。元世祖至元十七年（1280年），“以漢軍屯田沙甘”。翌年，“太原新附軍五千屯田甘州”，“四川宣慰司都元帥劉恩率蒙、漢軍萬人，往征翰端，奉詔留甘州屯田。于甘州黑山子、滿峪、鴨子渠等地立屯，屯戶二千二百九十，屯田一千一百六十四頃，得谷二萬余石”（《元史?食貨志》）。后徙沙、瓜兩州居民到甘州屯田，轄區呈現“兵餾既足，民食亦給”。

明初，河西“以夾一線之路，弧懸兩千里，西控西域，南隔羌戎，北遮胡虜”，對中原的穩定起著舉足輕重的作用。明廷把河西屯田戍邊作為保障國家長治久安的根本國策，寓兵于農，軍屯、民屯分管，大興屯田。大量移民，招募流亡或犯人為民屯。洪武初年，徙山西、山東等地移民數十萬于河西墾荒屯田；永樂年間，徙京畿饑民至甘、涼州屯田就食。大興軍屯，以屯養軍，以軍隸衛，衛下設堡、寨，堡寨一體；實行三分守城、七分屯種，平時耕種，戰時守衛，耕戰一體，以戰促耕。軍屯基層單位為屯，每屯百戶，每兵受田50畝，配給耕牛、農具，實行“安邊御虜，足食力先”。明成祖永樂十二年（1414年）規定，在　45—50屯中筑一大堡，軍屯的糧食、輜重集中堡內，設守備、操守等管護。時河西駐軍7萬余人，屯田350萬畝。明英宗天順三年（1459年），戶部侍郎羅汝敬清理甘肅田賦，始定軍田為屯田、民田為科田，甘州五衛田額8176.9頃。孝宗弘治年間，甘、涼十一衛屯軍7萬余人。嘉靖年間，選精壯屯丁　2.5萬人駐甘州各衛屯田，將屯邊拋荒地予以民開墾，永不起科。明廷以“欲興屯田，必開水利”，“于左衛之募化、梨園，右衛之小滿、龍渠，中衛之烏江、河西，山丹衛之白石崖等處，悉力經營，構成美利”（《甘州府志》）。興修整治陽化渠、小滿渠、大黃山渠、納凌渠等110條（新開50多條），可灌地117萬畝。時有耕地150萬畝，人丁增多，沃土連片，成為自唐以來又一個屯田盛世，遂有“金張掖”之稱。

清代，張掖設置州府，招撫流民，大興屯田。清廷設營屯局，地方設通判、州判、縣丞、主簿管理屯務。清世宗雍正三年（1725年），河西廢衛所屯田制，改立縣治。高臺設主簿一員管理三清灣、平川屯務，先后在三清灣、柔遠、九壩、平川堡屯田，整修三清灣渠、暖泉渠、元豐渠、更名渠等170條，灌溉耕地140萬畝。清世宗雍正十年（1732年），派南寧知府慕國碘管理三清灣屯務，用草皮護渠坡，廣植護渠林，整治鹽堿地，成效卓著?！霸羧?，既平既清，屯戶享受樂利之休”，“軍需無轉運之苦，萬世水賴”，為轄區屯田的鼎盛時期。乾隆年間，還先后九次調張掖民戶　1504戶6964人，到新疆奇臺、吉木薩爾、烏魯木齊屯田。光緒年間，轄區（不含高臺）有民眾28萬戶52.9萬人，糧食畝產120斤。（張子和）