东汉初年的光武、明、章三帝时代，西域农业主要受中原幅射，同时还受着葱岭以西诸国影响，已经由过去的半农半牧为主过渡到绿洲农业文明时代，农业发展水平较高。
《后汉书班超传》记载，建初二年（公元78年）闰九月，班超击破姑墨国后给章帝的请兵书中，曾自豪地说，“莎车、疏勒田地肥广，草牧饶衍，不比敦煌、鄯善间也，兵可不费中国而粮食自足”。这提供了一条重要信息，即于阗、莎车、疏勒三国，地广和稀，土地肥美，农业发展水平已经与河西的敦煌郡、临近河西的鄯善国相当。
“粮食自足”，是班超在西域能白手起家、不动中国一钱一栗，却纵横捭阖、击破一个又一个强敌的重要经济基础！
两汉时代，西域绿洲面积远比现在要大，随着两千年气候不断变化，绿洲在萎缩，沙漠、戈壁在澎胀，楼兰古城、皮山古城、尼雅古城等等一座座繁华的汉代小型商埠城池、要塞重地，被埋进漫漫黄沙之下，湮没在历史长河之中。
在当时的一片片繁华的绿洲之上，河道穿绿洲而过，尾闾都在遥远的沙漠腹地，绿洲上遍布着城池、村落、寺院、官署、住宅群、种植园、冶铁和制陶作坊、墓地等。现在，随着新疆考古的不断深入，这些古代遗存慢慢揭开了神秘的面纱。
我们就此才能一窥遥远的两汉时代，那里是什么样子，发生了什么，我们的西域先民们是怎么生活的？
据《汉书西域传》记载，前汉时代，塔克拉玛干沙漠周边地区，曾是农业发达地区之一。两汉时期通往西域丝绸之路南道上的鄯善、且末、精绝、扜弥、渠勒、于阗、莎车等及位于北道上的楼兰、危须、犚犁、渠犁、龟兹、姑墨、温宿、尉头、疏勒等绿洲城国都有较发达的农业或畜牧业。
分布于西域四周的阿尔金山、昆仑山、帕米尔高原、天山等融水形成无数河流，孕育了一片片广袤的绿洲，这些绿洲城国都兴建在一条条河流的下游三角洲或沿岸地区，如精绝国就位于尼雅河下游三角洲，且末国就位于车尔臣河沿岸的冲积平原上等等。
这些绿洲城国的农业用水主要依靠河流的灌溉。塔克拉玛干沙漠的东部边缘和南部边缘，均有前地质时期形成的厚厚黄土层，黄土层的承水性较强，因而河流的尾闾多在黄土地区积聚为沼泽湖泊，形成绿洲。
当时这些绿洲的生态是怎样的呢？唐代高僧玄奘途经尼雅河谷“尼壤城”后，记述是“泽地湿热，难以履涉。芦草荒茂，无复途径。”这与今天尼雅河谷的自然景象十分相像，尼雅河谷两岸，胡杨、红柳、芦苇丛生，沙生植物遍野，红柳深处，偶见民居二三，白羊点点，散落在绿草丛中。塔里木兔不时从灌木、荒草丛中窜出。
两汉时代发达的西域农业种植品种已经十分丰富。
小麦——考古发掘证明，当时绿洲上各“居国”建城邦为王治，以农业生产为主，主要种植小麦、大麦、青稞（燕麦）、粟、糜，作为主要食物。新疆考古证实，经碳十四测年，早在距今约3800年前，西域各绿洲便主要种植小麦。
水稻——在新疆孔雀河中游营盘考古遗址发掘中，发现大量粮食籽粒和作物秸杆，其中就有水稻。两汉时代，南疆主要种植小麦、黍和菽类，北疆自西汉屯田起即大量种植水稻。但南疆的姑墨国、焉耆国、尉黎国因水源充沛，无霜期在一百六十天左右，故也大量种植产量高的水稻。
青稞——又名稞大麦或元麦，3—5月播种7—9月收割。新疆哈密五堡古墓发掘证明，在距今约3000年前，西域各国即均大面积种植青稞。但与高原不同，青棵并非作为人的粮食来使用，而是作为牲口饲料，诸如马、驴、骆驼的精料。
粟、黍——都是早在新石器时代就由内地传播到西域，是当时与小麦一样的主要粮食。新疆哈密五堡古墓中曾出土过一种小米饼，且数量众多，饼多呈方形，长约二十厘米，厚三四厘米，由于粉碎不好，饼内的卵圆形小米粒仍清晰可见。
芸薹——即油菜。我国古代将油菜称芸薹或胡菜，东汉服虔者《通俗文》记载，“芸薹谓之胡菜”。芸薹最早在古印度种植，后传到西域，慢慢传到今天的青海、甘肃、内蒙古一带，其后逐步传到黄河流域、长江流域，并广为种植。汉人也吃油菜，只不过那时栽培的都是白菜型和芥菜型油菜。