十月初五，李世民发布诏命，将刚刚设立不久的安西都护府升格为安西大都护府，治所移到龟兹城，以乔师望为大都护，以阿史那社尔和郭孝恪为副大都护。
安西大都护下设置诸多的都护府和都督府：原五咄陆地设置昆陵都护府，以阿史那社尔为昆陵都护府都护，治所在弓月城，在五咄陆的处木昆部落置匐延都督府，胡禄屋阙部落置盐泊州都督府，摄舍提墩部落置双河都督府，鼠尼施处半部落置鹰娑都督府，突骑施索葛莫贺部落置嗢鹿州都督府，突骑施阿利施部落置絜山都督府，在葛逻禄三部置三府：谋落部落置阴山州都督府，踏实部落置玄池州都督府，炽俟部落置大漠州都督府。
在同样请求内附的五弩失毕部地置蒙池都护府，治所为碎叶城，以去汗号的原乙毗沙钵罗叶护可汗薄布恃勤暂为蒙池都护府都护。
在原焉耆地置渠黎都督府，原龟兹地置龟兹都督府，鹰娑川一带设置鹰娑都督府
在于阗以西、波斯以东十六国，设置十六都督府：石国地设大宛都督府，康国地设康居都督府，俱密设至拔州都督府，吐火罗境的解苏地置天马都督府，骨咄设高附都督府，护蜜设鸟飞州都督府，在但墨设姑墨州都督府，久越得犍设王庭州都督府，乌拉州设旅獒州都督府，多勒犍设昆墟州都督府，护时犍设奇沙州都督府，缚喝设大汗州都督府，原月氏地设月氏都督府，石汗那设飞般州都督府，罽宾设修鲜都督府，帆延设写凤都督府。
十六个都督府统辖八十个州，一百一十个县，一百二十六个军府。
安西大都护府管辖之下包括天山南北，并至葱岭以西至达波斯，其下有两个都护府，二十八个都督府。
同时在焉耆、于阗、龟兹、疏勒四城修筑大型城堡﹐建置军镇，称之为“安西四镇”。
同时兵部下发军令，命令伊列道和交河道大军在年后班师，以第四近卫师和府兵一部共五万留驻在安西大都护府境内。
军令中同时宣布，组建大唐的第七卫军---左武卫军，以乔师望和阿史那社尔为左武卫军大将军，负责组建事宜，改第四近卫近师为第三十一近卫师，以其为骨干力量，留驻在西域境内的四万府兵为组成,同时吸纳各部落归降人员入伍，并在伊列河谷等适合耕种的地方进行军事屯田…
