秦汉时，阿克苏地区分属姑墨温宿两城郭。西汉建元三年（公元前138年），张骞出使西域，开通丝绸之路。后汉朝任命郑吉护车师以西北道，统管天山南北各地，称为“都护”。随后西域都护府移驻龟兹（今库车）。
两汉时，阿克苏境内有龟兹、姑墨和温宿等城郭诸国，其中龟兹最为富庶。元康元年（公元前65年），龟兹首领绛宾到长安拜见汉帝，上表归顺汉朝。
（汉代的鸭形陶壶）
魏晋南北朝时，姑墨、温宿并入龟兹，龟兹逐渐成为东西方经济、文化交流的中心。这一时期，龟兹居民主要信仰佛教（约公元前1世纪传入龟兹地区），以建筑、雕塑、石窟壁画为载体的佛教文化得到了空前发展，并对中原文化产生了深刻影响。
（南北朝的单耳捏流陶罐）
我国四大译经家之一的鸠摩罗什就诞生于这一时期的龟兹，我们今天所熟悉的佛教名句，比如“一切有为法，皆如梦幻泡影，如露亦如电，应作如是观”、“色即是空，空即是色”等都是他最先翻译的。前文中介绍锡提亚迷城的西域古国微缩景观时，龟兹古国前的和尚雕塑就是鸠摩罗什。下文转到克孜尔石窟，我们还会看到他的身影。
下图为克孜尔石窟171窟的壁画《乐神善爱乾达婆王》。龟兹石窟壁画继承了犍陀罗、马图拉（属古印度）等佛教艺术，又融合了中西亚艺术，形成了独特的绘画风格，以铁线勾勒画面轮廓，以晕染法表现肌肤，色彩多以石蓝、石绿、红、白交错列置，画面丰富艳丽，构图对称，人物形象生动精美。
