平定准噶尔
在厄鲁特四部中，“准噶尔最习战斗”，“于中国则惟准噶尔世寇塞”，噶尔丹对喀尔喀的进攻、策妄阿拉布坦对西藏的突袭以及噶尔丹策零向杭爱山的扩张，都严重地威胁到清朝廷对北部及西北部边疆地区的统治。为此，清政府一次次大规模远征，先后糜饷七千余万。彻底解决准噶尔部的威胁，一直是康熙以来清朝统治者的当务之急，“准噶尔一日不定，其部曲一日不安”。
准噶尔部内乱迭起。
乾隆十年（1745年），准噶尔汗噶尔丹策零死后，其次子“那木札尔即以母贵嗣汗位”。
那木札尔即位以后“恣睢狂惑”，为所欲为，同母姐鄂兰巴雅尔“约束之”，那木札尔诬其“欲效俄罗斯自立为扣肯汗（即女皇），拘而系之”，鄂兰巴雅尔之夫萨奇伯勒克“助其庶兄喇嘛达尔札，攻尔弑之”，遂由噶尔丹策零长子喇嘛达尔札继承汗位。
喇嘛达尔札之母出身微贱，故其继立遭到相当一部分贵族的反对，巴图尔浑台吉的后裔达什达瓦、达瓦齐等谋立噶尔丹策零的幼子策妄达什，但这一谋划很快被喇嘛达尔札察觉。乾隆十五年（1750年），喇嘛达尔札逮杀策妄达什、达什达瓦，“达瓦齐与其党奔阿睦尔撒纳”。
达瓦齐遂与阿睦尔撤纳结成反对喇嘛达尔札的同盟。
乾隆十七年底（或1753年初），阿睦尔撒纳等“率精锐卒一千五百人，裹粮怀刀，于山岭僻境绕道入伊犁，乘其不备，夤夜突入其幕”。喇嘛达尔札“方围炉拥妾饮酒”，阿睦尔撒纳“趋而斩之”，“抚定其部落，迎达瓦齐入。立之”。
达瓦齐在继立为汗之后，同阿睦尔撒纳的矛盾急剧激化。阿睦尔撒纳原本游牧于塔尔巴哈台一带，为了向东扩张，袭杀岳父杜尔伯特台吉达什，徙至额尔齐斯河一带游牧，逼临准噶尔的辖区。
乾隆十九年（1754年）春夏之交，阿睦尔撒纳聚集六千精兵袭击达瓦齐，早有戒备的达瓦齐调集大量军队反击，双方在额尔齐斯河的发源地展开激战，阿睦尔撒纳被击败，率部兵五千、属民二万投奔清朝廷。
自噶尔丹策零死后，在不到十年的时间里，准噶尔部三易其主；政变以及未遂政变三次，接连不断的征伐、仇杀使得属民饱尝战乱之苦，极大削弱了自身的实力。
降服达瓦齐。
达瓦齐是个贪婪残暴的统治者，为掠夺牧地、牲畜多次兴兵攻打其他部，乾隆十八年（1753年），达瓦齐派兵洗劫杜尔伯特部，该部首领车凌、车凌乌巴什、车凌盂克率领属下三千多户、一万余人离开原驻牧地额尔齐斯河，翻越阿尔泰山，到达乌里雅苏台，请求清朝廷保护。
翌年五月，乾隆在避暑山庄接待杜尔伯特首领，从车凌、车凌乌巴什处了解到准噶尔部“人心不一，甚属乘离”，决定“明年由阿尔泰、巴里坤二路进兵”。该年年底，阿睦尔撒纳在避暑山庄朝见清帝时，力劝清朝廷出兵伊犁，攻打达瓦齐，进一步坚定清朝统治者西征的决心。
乾隆二十年（1755年）二月，清军兵分两路讨伐达瓦齐：北路由乌里雅苏台出师；西路由巴里坤出师。北路军由定北将军班第、定边左副将军阿睦尔撒纳率领；西路由定西将军永常、定边右副将军萨喇尔率领。清军“各携两月粮”，约定在博罗塔拉河（伊犁东北三百里处，该地山川险要，水草充足）会师。阿睦尔撒纳、萨喇尔皆准噶尔部贵族，遂“建其旧纛先进，各部落望风崩角”，准噶尔部贵族、属民“携酪献羊马绎络道左，师行数千里无一人抗颜者”。该年五月初一，“长驱至博罗搭拉河，距伊犁三百余里，两军皆会”。达瓦齐“不设备”，自率宿卫、亲兵万人撤至伊犁西北一百八十里的格登山，“阻淖为营”。清军乘胜追击，“争渡伊犁河，长驱追袭，将及格登山”。夜遣降兵阿玉锡等率二十余骑“往觇道路，阿玉锡即乘夜建大军纛，大呼入其营，万众瓦解，达瓦齐仅以二千余人宵遁，余皆不战而降”。
达瓦齐“逾冰岭”，逃至南疆，属下多失散，投奔乌什，旋被执献清军，逃往准噶尔的和硕特部首领罗卜藏丹津亦被清军抓获。“于是天山南北二路皆不血刃而定”。同年六月初九，清军大部撤回，只留五百兵驻伊犁。
阿睦尔撒纳之叛。
乾隆二十年五月十九日，清帝以克伊犁、擒达瓦齐、封阿睦尔撒纳双亲王（赐其两倍亲王俸），但阿睦尔撒纳“必欲为四部总台吉，专制西域”。驻扎伊犁的定北将军班第，在给清帝的密奏中言道：阿睦尔撒纳公然声称，“我等四卫拉特与喀尔喀不同，若无总统之人，恐人心不一，又生变乱”。“隐以总汗自处，擅诛杀掳掠，擅调兵；不服赐衣翎顶，不用副将军印，自用珲台吉菊形篆印移檄各部；讳其降，言统领满、汉、蒙古兵来平此地”；“与其党晓夜聚谋，诡秘叵测”。
鉴于阿睦尔撒纳“图占准噶尔确据”，于六月二十八降谕班第，令阿睦尔撒纳“即行入觐”，“定四部封汗之事”，如其拒绝入觐“即行擒拿”。
阿睦尔撒纳在七月初七起程，行前邀心腹“密商竟夜”，密派人前往札布堪河流域接妻子，今属下在其动身后分兵掠额林哈毕尔噶、业克明安、伊犁将军营盘以及回撤的清军。
七月十九日，阿睦尔撒纳行抵乌隆古，该地临近其昔日游牧之地，遂以“先到游牧束装，再行入觐”为词，将定边左副将军印信交给与之同行的土谢图部亲王额琳沁多尔济，遂乘机逃脱，“由额尔齐斯河间道北逸”。
阿睦尔撒纳率部众围攻伊犁，“伊犁诸喇嘛、宰桑（管事官）劫掠军台”，叛应阿睦尔撒纳。时定西将军永常率军数千驻乌鲁木齐，闻变即仓皇撤回巴里坤，使班第孤立无援，兵败自杀，天山南北变乱迭起。该年十二月，屯聚在博罗塔拉河的阿睦尔撤纳已经入主伊犁。
撤台之变。
乾隆二十一年初（1756年）额琳沁多尔济因阿睦尔撒纳逃脱为叛，而被清朝廷赐以自尽，此举引起喀尔喀部郡王青滚杂卜的不满，“自军营私自逃回”，将“卡伦、台站兵丁尽行撤回”。在青滚杂卜的煽动下，札萨克图汗部巴勒达尔等俱弃台站而归，北路台站从十台到二十九台全部瘫痪，联络中断。
喀尔喀四部谣言四起，或言青滚杂卜欲来抢掠；或言清朝廷欲将喀尔喀王公尽行拿问治罪，已呈“溃乱”之势。哲布尊巴丹活佛遣人前往喀尔喀各部游牧地，晓谕众蒙古安分守法；章嘉活佛则亲往鄂尔坤、塔密尔等地，集喀尔喀众王公会盟，立即恢复擅弃的台站。
该年八月初九，清朝廷任命成衮札布为定边副将军，带兵擒拿青滚杂卜，该年十一月底，在与俄罗斯交界的杭哈奖噶斯处将青滚杂卜拿获，槛送京师。
准噶尔、辉特部相继叛乱。
乾隆二十年十月初六，乾隆在避暑山庄册封噶尔藏为准噶尔汗，沙克都为和硕特汗，巴雅尔为辉特汗，车凌为杜尔伯特汗（杜尔伯特汗原拟封阿睦尔撤纳，因其叛改封车凌）。十一月初四，乾隆任命策楞为定西将军统军西征，噶尔藏、巴雅尔等“皆愿归发所部兵从征”。
翌年初，清军长驱至特克勒河，距阿睦尔撒纳仅一日程，“急进可追及，忽有报台吉诺布尔已擒阿逆来献者”，“遂驻军待之，先以红旗报捷于策楞，亦即转递至京”。实际“报擒”，“即贼所遣以缓师也”，“二月兵至伊犁，贼已遁入哈萨克”。当清军追至哈萨克境内时，“阿逆易服潜遁”，清军急迫，“相隔一谷，仅二、三里，贼仓卒不及驼载，忽有哈萨克人来言，即欲擒献，但需其汗至，乞暂缓师待时”，清军再一次停止追剿，等待“擒献”，“言欲擒阿逆者，又即阿逆所诡遣也”。
从征的厄鲁特宰桑见清军将领两次被骗，“皆轻之，又适有喀尔喀撤台之事”，“于是各降夷亦皆叛”，准噶尔、辉特等相继叛。阿睦尔撒纳“闻四部构乱，亦自哈萨克归，会诸贼于博罗塔拉河，欲自立为汗，准部复大扰乱”。
定边右副将军兆惠，“以千五百兵驻防伊犁，闻变自济尔噶朗河转战而南”，只有五百兵士突出重围，“自十一月启行，战于鄂垒，战于图齐，战于达勒奇，前后杀贼数千”，且战且向乌鲁木齐撤退，乾隆二十二年（1757年）正月，兆惠等抵达乌鲁木齐城下，该城已被包围十二天。兆惠等在乌鲁木齐“连日数百战”，继续向巴里坤方向撤，兵士皆行冰雪淖中，“履袜不完，食驼、疲马且将尽”，“不复能冲击，乃结营自固”。直至二月二十三日，兆惠一行才在马里坤所派部队的接应下返回巴里坤。
平定北疆。
乾隆二十二年三月，清朝廷在逮捕青滚杂卜、恢复北路台站后，令成衮札布、兆惠率军七千从巴里坤出发，进剿阿睦尔撒纳及叛乱的厄鲁特，“成衮札布出北路”，“兆惠出西路”。“会诸部落自相吞噬”，准噶尔汗噶尔藏被其侄噶尔布所篡，属下台吉达瓦旋杀噶尔布。“向不生痘”的厄鲁特“痘疫盛行，死亡相望”。
清军长驱至，“各乌合贼皆败走，逆酋先后授首”，阿睦尔撒纳再度逃往哈萨克，哈萨克汗阿布赍“先使人收其马，阿逆惊，携八人徒步夜走俄罗斯”。
根据乾隆所下达的“必应尽行剿灭”的谕旨，清军对于厄鲁特部众大事屠戮，“惟老幼赢弱之人或可酬量存留”。准噶尔等四部原有数十万户，“先痘死者十之三四，继窜入俄罗斯、哈萨克者十之二，卒歼于大兵者十之三”，一就连“不从各酋之叛”的和硕特汗沙克都，在率部众四千投奔巴里坤后，“复为都统雅尔沙善袭坑之”。保留下来的厄鲁特只有达什达瓦宰桑萨喇尔所率降户三千、达什达瓦之妻车臣默尔根哈屯所率部众数千以及杜尔伯特车凌部众三千户。
经过康熙、雍正、乾隆三朝征战，清朝统治者终于完成对蒙古各部的臣服，天山以北也并入清帝国版图。
清朝廷对北疆的统治。
乾隆二十七年（1762年）清政府在惠远城设置伊犁将军；在乌鲁木齐、巴里坤、吐鲁蕃、古城等地驻军（满洲八旗、绿旗、索伦、察哈尔）；在乌鲁木齐设都统；在塔尔巴哈台设参赞大臣；在科布多、塔尔巴哈达、伊犁等地的交通线上设置台卡，每台卡设兵七八名至十余名不等。
屯田。
康雍之际，为了遏制准噶尔对喀尔喀的入侵，清朝廷在巴里坤、额尔齐斯河一带驻有重兵，为解决军饷运输之难曾在上述地区开辟屯田。乾隆二十五年，平定阿睦尔撒纳叛乱之后又在伊犁一带开辟屯田。伊犁屯田分兵屯（绿营屯田）、户屯（客居伊犁者）、回屯（从南疆迁维吾尔人屯种）、旗屯（驻防满蒙八旗屯田），共十万余丁，开辟屯田二十三万八千六百余亩。
