屯田制的实行与西北防务
西汉边疆的主要威胁来自匈奴，所以西北边防的稳固直接关系到西汉政权的安危与稳定。高祖刘邦以后虽然对匈奴采取忍让妥协的“和亲”政策，但并不能阻止匈奴铁骑的南下侵扰，且使其愈益骄横。文帝时，随着经济的逐渐恢复，国力、军力的增强，根据晁错的建议，西汉政府开始采取比较积极的防御措施，即实行募民实边的政策，招募内地流亡人口赴边塞垦殖，以加强边疆的防卫力量。但因河套地区尚未收复，边地有限，效果不大。
武帝时，一方面随着土地兼并的日益剧烈和频繁的对外战争，大批农民失去土地，成为无田的流民，另一方面随着对匈奴用兵的不断胜利，边土大大扩展，屯军日益增多，边兵戍卒的粮草由内地郡县供应，长途辗转，不仅消耗大，而且时间久，常使边兵戍卒面临断炊的威胁。因此，为了解决上述矛盾，同时也为了在西北边境地区建立永久性的防御体系，原先的募民实边措施便逐步发展为大规模、系统化的屯田制度。
西汉屯田有民屯、军屯两类。
民屯以内地徙边贫民进行垦殖生产。元朔二年（公元前127年），汉军收复河南地（今内蒙古河套一带）之后，“募民徙朔方（今内蒙伊克昭盟）十万口”[26]；元狩二年（公元前121年），汉得匈奴河西地区后，置酒泉郡，“移民实之”[27]；元狩五年（公元前118年），又“徙天下奸滑吏民于边”[28]；元鼎六年（公元前111年），“分武威、酒泉地置张掖、敦煌郡，徙民以实之”[29]。据史载，移民最多的一次，是元狩四年（公元前119年），“关东贫民徙陇西、北地、西河、上郡、会稽凡七十二万五千口”[30]。可见当时移民实边的规模是相当大的。这些移民由政府派官吏护送至边郡，并为他们建造屋室，假与公田，贷与耕牛、农具及其他产业，初到时衣食也由政府供给，使他们成为国家的佃农，经济自立后，向国家交纳租税。民屯垦民一般按伍、里、连、邑等编制组织，农事时耕作，农暇时进行军事训练，随时与驻边戍卒配合迎击匈奴。
军屯用戍边的戍卒和驻防西域诸国的吏卒进行生产。军屯始于元狩四年（一说始于元鼎初年），其时“汉度河自朔方以西至令居（今甘肃永登西北），往往通渠，置田官吏卒五六万人……地接匈奴以北”[31]。史载规模最大的一次军屯是在元鼎六年（公元前111年），张掖、酒泉置郡后，“上郡、朔方、西河、河西开田官，斥塞卒六十万人戍田之”[32]。太初四年（公元前101年），李广利攻破大宛后，垦区远及今新疆西部地区，“自敦煌西至盐泽往往起亭，而轮台（今新疆轮台东南）、渠犁（今新疆库尔勒、尉犁一带）皆有田卒数百人，置使者校尉领护，以给使外国者”[33]。昭帝以后，由于战线进一步向外推进，西域屯田续有发展。昭帝始元二年（公元前85年）“冬，发习战射士诣朔方，调故吏将屯田张掖郡”[34]。又元凤四年（公元前77年），应鄯善国王尉屠耆之请，遣司马一人、吏士四十人屯田其国伊循城[35]。宣帝地节三年（公元前67年），侍郎郑吉与校尉司马憙率领免刑罪人及屯田卒士1500人屯田渠犁。破车师后，郑吉又遣吏卒300人赴其地屯田“以实之”[36]。当时，在东起罗布泊北，南到伊循（今新疆若羌东北），北到车师（今新疆吐鲁番、吉木萨尔一带），西到姑墨（今新疆温宿、阿克苏一带），乃至赤谷（原苏联伊什提克）的广大西域地区都有汉之军屯，以此保持西域与汉的联系，切断匈奴的右臂，生产的粮食则供给驻军及往来使者。军屯士卒内部分工较细，有田卒、河渠卒、鄣卒、守谷卒等名目，士卒每人垦田约20亩左右（合14市亩弱），屯田所用耕牛、农具及食用粮食等也均由国家供给，垦殖所获则全部上交国家。从事军屯的除士卒外，还有大量的刑徒和地位略高一些的免刑罪人（称弛刑士）。士卒的家属也参加屯垦，他们一般按民屯办法对待。
为了管理屯田，西汉政府建立了一套比较完备的屯田官系统。中央由大司农统管；边郡置农都尉，属大司农，也受边郡郡守节制；边郡郡都尉也有兼主屯田的，其职衔上加“将兵护屯田”或“将屯”等字样。以下有护田校尉、守农令、候农令、部农长丞、劝农掾、农亭长、代田长、水长、仓长、仓佐、仓曹吏、别田令史、事田等职。西域轮台、渠犁等地屯田事务归驻此的屯田校尉执掌，起初独立行使职权，宣帝后为西域都护属官。
西汉除在西北部边疆地区进行大规模屯田外，为对羌族用兵，在西部也有较大规模的屯田。如亘帝神爵二年（公元前60年），赵充国在金城郡的临羌（今青海湟源东南）东至浩亹（今甘肃永登西南大通河东岸）之间，以1万余屯卒垦羌人故田及公田2千余顷[37]；元帝永光二年（公元前42年），冯奉世在陇西一带亦曾屯田，以御西羌[38]。
通过实行大规模屯田，西汉大大加强了西北边防的防卫力量，在一定程度上解决了边兵戍卒的军粮供应问题，有时甚至还将屯田所积的粮食调往内地济荒，而且内地汉民族先进的生产工具和技术由此在少数民族地区推广，也促进了西北边疆经济的开发，甚至连匈奴也曾学习汉的办法一度在西域屯田。
西汉除通过移民屯田加强西北边防外，还大规模修缮和新筑长城，自敦煌郡起接连秦长城，个别地段还修复了战国长城，全长11500余里，城墙高约1丈，宽约3尺，成为保障西北平安的坚固屏障。为了及时发现敌情，在长城沿线的重要关口和便于瞭望的高地都建有烽火台，有的建于长城之上，有的建于长城边，有的建于数里之外，每个烽火台驻有少量戍卒，遇有敌情，即将所积薪苇点炬报警。在长城内侧，筑有大量边城，屯驻戍卒，还建有为数众多的、被称之为“鄣”的小城堡，作为边城的哨所，内驻边城派出的鄣尉及少量戍卒，也有烽火设备。除此之外，还构筑了大量的隧、壁、坞等防卫设施。为了便于运兵西北，西汉政府还下大力开辟了自关中至西北边疆的道路，并建立了相应的驿传通讯系统。从而使西北边防得到了极大的巩固。