高昌郡，高昌原是戍己校尉的驻地，因此得名高昌郡，辖区为高昌城周边以及到凉州敦煌郡之间的广阔土地；焉耆郡，因原焉耆国而得名，辖区为原焉耆国土；车师郡，因车师国而得名，辖区不仅包括原车师国，也包括车师国北部的车师后部，更涵盖了几个临近车师的国家的国土；龟兹郡，因龟兹国而得名，辖区为龟兹故土，大体上位于天山山脉上，拥有巴音布鲁克草原的一大部分；温宿郡，因温宿国而得名，主要以温宿故土为辖区，大体上位于天山山脉；阗池郡，和上述郡不同，因郡内有一个大湖名为阗池，阗池在后世是吉尔吉斯斯坦的伊塞克湖，除此之外，阗池郡的东南方还有乌孙割让给刘范的赤谷城；伊犁郡，因伊犁河而得名，涵盖伊犁河流域全部，是天州最为肥沃的土地；福海郡，因后世有福海县而得名，辖区为准噶尔盆地大部分、阿尔泰山脉，天州的北部地区基本涵盖于其中，是天州中面积最大的郡。
昆州同样下辖八个郡，分别是楼兰郡，因楼兰国而得名，郡内有后世俗称的罗布泊，最为接近凉州的玉门关和阳关；小宛郡，因小宛国而得名，下辖小宛国故土和且末国故土；精绝郡，因精绝国而得名，辖地为精绝国、戎卢国、渠勒国、扦泥国、宁弥国等国故土；和田郡，因后世的和田市而得名，辖区为于田国和皮山国故土，境内有塔里木河的支流——于寘河从北向南贯穿而过；莎车郡，因莎车国而得名，辖地为莎车国故土，跨行在葱岭上，境内有塔里木河的支流——葱岭河从北向南贯穿而过，西边就是大宛国；疏勒郡，因疏勒国而得名，主要位于原疏勒国土上；尉头郡，因尉头国而得名，与被割地过的乌孙国接壤，境内有塔里木河流经；乌垒郡，因乌垒国而得名，位于天山山脉上，夹在天州的温宿郡和焉耆郡之间，南部也有塔里木河流经。
昆州和天州不同，昆州南部的六个郡，北部的两个郡，都是是东西纵向排列，沿着塔里木河的走向分布的。南部六郡，从东边开始数，到西边的顺序是楼兰郡、小宛郡、精绝郡、和田郡、莎车郡、疏勒郡。北部只有两个郡，乌垒郡和尉头郡。昆州的南北划分的界线就是塔里木河，塔里木河以南的六个郡，都是北接塔里木河，南接昆仑山，六郡大体上呈现出长方形的形状。
至此，西域一共有两个州，共十六个郡。但是由于以前西域的人口太少，只有三十六个国家，主要的生产活动又是放牧，所以十六个郡，也只有三十六座残破不堪的城池。城池最少的郡，是天州最北部的福海郡，因为是牧区，以前又曾长时间被北匈奴人占领，所以境内
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