《漢書·地理誌》敦煌郡效穀縣，顏師古注雲：“桑欽說，孝武元封六年（公元前105年），濟南崔不意為魚澤尉，教［民］力田，以勤效得穀，因立為縣名。”這是我們目前所知敦煌郡內建立最晚的一個縣，比敦煌郡的建立晚六年。敦煌郡各縣，未建縣前是酒泉郡西部各都尉候官戍守的地區。換句話說，先是漢朝軍隊的占領區和戍守區。戍卒們戰時要作戰，平時兼有守衛和屯田兩大任務。這樣各個小防區又是一個小型軍屯區，置有農都尉、護田校尉從事屯田事務的管理。先是戍卒屯田，接著發配來罪犯充實各個屯區；屯墾人數增加，耕地擴大。後來，更陸續從內地遷來移民，各屯區由單一的軍屯發展為軍屯之內兼有民屯。漢簡中所載農令、勸農椽、農長、農亭當是農都尉以下兼管民屯的官吏。有的學者以為河西地區在西漢末建郡縣前隻有軍屯沒有民屯，其實值得重新考慮。上引桑欽說魚澤尉崔不意“教民力田”，可見魚澤障轄下就有“民”屯。隨著民屯事業的發展，有關民間的政務必然增多，軍事機構不勝其煩，便有了建縣理民的需要。於是就各個軍防區內軍屯及民屯較發達、人戶相對集中的地方建立縣級政權，以理農田、水利、、徭役、賦稅、商貿、盜賊、爭訟、治安、民政等事。效穀縣就是在魚澤候官墾區的基礎上發展而來的，大約崔不意被授任為首任效穀縣令。由此可見，敦煌郡的建立是自下而上的，即先有若幹候官墾區，而後在候官墾區基礎上建成若幹縣。筆者推則，敦煌縣是在部（步）廣候官墾區基礎上改製而成；淵泉縣是廣漢候官墾區基礎上改製而成；冥安縣是在美稷候官墾區基礎上改製而成；廣至縣是在宜禾候官墾區基礎上改製而成；效穀縣是在魚澤候官墾區基礎上改製而成；龍勒縣是在陽關都尉墾區基礎上改製而成。縣以下的亭裏（漢代敦煌地區縣以下僅置亭、裏，未設鄉），則是在各候官墾區屬下的若幹小片墾區基礎上改建而成的。
這就意味著，敦煌地區的開發，並不是從敦煌郡的建立開始，而是從元狩二年建立酒泉郡領有敦煌之日就已經開始了。近人在論述敦煌地區的開發史時隻從敦煌郡的建立開始，顯然是不對的。至少應從元狩二年（公元前121年）漢軍進駐敦煌算起。就是說，漢朝對敦煌地區的開發，應始於漢武帝元狩二年，距今已二千一百二十多年。從此開始，敦煌地區才結束了傳說時期，步入了有可靠編年的信史年代。
到西漢平帝元始二年（公元2年），敦煌郡已有戶一萬一千二百，口三萬八千三百三十五11，首府敦煌城已成漢朝西陲重鎮。
東漢時，西域副校尉常駐敦煌，這裏進一步成為溝通西域、軍事政治的聯絡中心。公元400年，李暠的西涼政權在敦煌建立，敦煌一度成為西涼的國都。北魏和西魏時，皇族宗室東陽王元榮受任瓜州刺史，坐鎮敦煌。北周及隋代，這裏仍是郡治首府。唐開元、天寶年代這裏設沙州都督府，河西節度使駐地亦由涼州（武威）移至敦煌，這裏又成為河西抗蕃鬥爭的據點和堡壘。吐蕃占領時期，這裏是吐蕃王國經濟文化最繁榮的地區之一。吐蕃統治末期，它又成為河西、隴右廣大地區逐蕃歸唐的策源地和根據地。晚唐、五代以至北宋初期一百多年間，敦煌一直是歸義軍的首府。下至元代，敦煌是西寧王速來蠻和牙安沙父子兩代的王府所在地。千餘年來，政治上、軍事上的重要地位，給敦煌地區帶來經濟上和文化上的繁榮。從敦煌遺書的零星記載來看，唐宋時代的沙州城除設有都督府（後為節度府）、州、縣衙司之外，還駐紮不少軍隊，又有官辨、寺辨、坊巷及民間私立的各類學校，還有十多所較建大寺院、擁有數百僧尼；城內街道坊巷已知不下二十餘條，開設有不少的店鋪作坊。來自周邊和中原西域的商隊、行旅、使節、僧人絡繹不絕。根據敦煌故城殘存牆垣推算，郡城平麵麵積達八萬多平方米，在西北地區是一座規模很大的城池。