龜茲居民多屬於雅利安人種，最早是出現在班固的《漢書》中：“龜茲國，王治4東晉的龜茲 (2張) 延城，去長安七千四百八十里。戶六千九百七十，口八萬一千三百一十七，勝兵二萬一千七十六人。……南與精絕、東南與且末、西南與酐彌、北與烏孫、西與姑墨接。能鑄冶、有鉛。東至都護所烏壘城三百五十里。”
至少在漢朝的時候，中國已經有很詳細的文字記載着這個古國的情況了。龜茲古國在東漢以後就已經成爲西域的泱泱大國，龜茲國以庫車爲中心，東起輪臺，西至巴楚，北靠天山，南臨塔克拉瑪干大沙漠，新疆的庫車、拜城、新和、沙雅、輪臺縣一帶，都曾是古代西域龜茲國的領地，其勢力範圍可見一斑。
漢朝時期
龜茲，在漢朝時爲西域北道諸國之一。國都延城(今新疆庫車附近)。其國東通焉耆，西通姑墨，北通烏孫。有人口8萬餘，傭兵2萬餘。在西域城郭諸國中最爲強大。
公元前65年(西漢元康元年)龜茲王及夫人來朝，王及夫人皆賜印綬。夫人號稱公主，賜車騎旗鼓，歌吹數十人，綺繡雜繒琦珍凡數千萬。後數來朝賀，學習漢朝衣服制度，歸國後，按漢朝制度治理宮室。漢成帝、漢哀帝龜茲和漢朝關係親密。
漢武帝通西域後，龜茲夾在西漢和匈奴兩大勢力之間，多次反覆，襲殺漢使。公元前78年左右(漢昭帝元鳳中)，漢使傅介子出使大宛，途經龜茲，責問其王。龜茲王向傅介子謝罪。待傅介子從大宛返回，龜茲王告訴他，匈奴使烏孫的使者返回也住在龜茲。傅介子率隨從吏卒，襲殺匈奴使者。後漢昭帝採納桑弘羊的建議，任命入漢爲質的扞彌太子賴丹爲校尉，屯田輪臺。
當初，李廣利破大宛回軍途經扞彌，恰逢賴丹要去龜茲爲質。李廣利派人責問龜茲王，不許他入質別國王子，並將賴丹帶回長安。這次漢使賴丹率軍屯田輪臺，龜茲貴人姑翼向其王進言：賴丹受漢官，逼近龜茲屯田，一定會對龜茲造成威脅。龜茲王聽從姑翼之議，派兵攻殺賴丹，後又害怕，遂上書謝罪，西漢沒有立即出兵。
公元前71年(漢宣帝本始三年)，長羅侯常惠，監護烏孫發兵5萬大破匈奴後，回朝途中，上書請擊龜茲，以償殺賴丹之罪。大將軍霍光令其見機行事。於是，常惠調集龜茲以西諸兵2萬人，又遣副使調集龜茲東面諸國兵2萬人，令烏孫發兵7千，從三面進擊龜茲。龜茲王極爲驚恐，急忙相告，殺賴丹是前王聽信貴人姑翼所幹，於己無關，並執姑翼來見常惠。常惠斬姑翼，罷兵。
其後龜茲王絳賓娶烏孫漢解憂公主之女爲夫人。絳賓及其後多次入漢朝，與漢親，誠心臣服於西漢。
公元46年(東漢光武帝建武二十二年)莎車王賢殺龜茲王，將龜茲分爲龜茲、烏疊國(Bougour)，封則羅爲龜茲王，封駟鞬爲烏壘王。幾年後，龜茲國人起義殺則羅、駟鞬，遣使匈奴，請立新王。匈奴立龜茲貴人身毒爲龜茲王，於是龜茲屬匈奴
公元73年(東漢漢明帝永平十六年)，漢使班超經營南道，北征匈奴，西域各國重與漢通。公元91年(漢和帝永元三年)，龜茲降漢。漢以班超爲都護，居龜茲它乾城。但因與中原交通被阻，西域都護撤回。終漢之世，龜茲叛服不常。魏晉時，龜茲遣使入貢。
其後，先後順屬前涼、前秦、北涼。又向北魏遣使朝獻。
公元74年(東漢永平十七年)，班超從間道到疏勒，去兜題所居橐城九十里，遣吏田慮先往說降。兜題見田慮輕弱，無降意。田慮乘兜題無備，劫縛兜題，兜題左右驚懼奔走。田慮馳報班超，班超即赴之，召集疏勒全部將吏，說以龜茲無道之狀，因立其故王兄子忠爲疏勒王，疏勒國人大悅。疏勒王忠及官屬皆請殺兜題，超不聽，欲示以威信，釋而遣之。疏勒由是與龜茲結怨。
公元75年(東漢永平十八年)，漢明帝駕崩。焉耆以中國大喪，遂攻沒都護陳睦。超孤立無援，而龜茲、姑墨數度發兵攻疏勒。班超守盤橐城，與疏勒王忠爲首尾，士吏單少，拒守歲餘。
公元76年(東漢建初元年)漢章帝初即位，恐班超單危不能自立，下詔徵超。疏勒兩城自超去後，復降龜茲。
公元78年(東漢建初三年)，班超率疏勒、康居、於窴、居彌兵一萬人攻破姑墨石城，斬首七百級。班超欲因此叵平諸國，上疏請兵：“竊見先帝欲開西城，故北擊匈奴，西使外國，鄯善、於窴即時向化。今拘彌、莎車、疏勒、月氏、烏孫、康居復願歸附，欲共併力破滅龜茲，平通漢道。若得龜茲，則西域未服者百分之一耳…………今西域諸國，自日之所入，莫不向化，大小欣欣，貢奉不絕，惟焉耆，龜茲獨未服從。臣前與官屬三十六人奉使絕域，備遭艱厄。自孤守疏勒，於今五載，胡夷情數，臣頗識之。問其城郭大小，皆言“倚漢與依天等”。以是效之，則蔥嶺可通，蔥嶺通則龜茲可伐。今宜拜龜茲侍子白霸爲其國王，以步騎數百送之，與諸國連兵，歲月之間，龜茲可禽。以夷狄攻夷狄，計之善者也。臣見莎車、疏勒田地肥廣，草牧饒衍，不比敦煌、鄯善間也，兵可不費中國而糧食自足。且姑墨、溫宿二王，特爲龜茲所置，既非其種，更相厭苦，其勢必有降反。若二國來降，則龜茲自破。願下臣章，參考行事。”書奏，帝知其功可成，公元80年(建初五年)，發兵千人就班超。
公元82年(東漢建初七年)，疏勒王忠與龜茲密謀，遣使詐降班超。班超知其內奸而外僞許之。忠大喜，即從輕猗詣超。超密勒兵待之，爲供張設樂，酒行，乃叱吏縛忠斬之，擊破其衆，殺七百餘人，南道於是遂通。
公元84年(東漢建初九年)，龜茲、姑墨、溫宿皆降;班超廢龜茲王尤利多，立白霸爲龜茲王。
魏晉南北朝
公元222年(魏文帝黃初三年)鄯善、龜茲、于闐王各遣使奉獻。
《晉書·西戎》“龜茲國西去洛陽八千二百八十里，俗有城郭，其城三重，中有佛塔廟千所。人以田種畜牧爲業，男女皆翦發垂項。王宮壯麗，煥若神居”。
公元285年(晉武帝太康中)，龜茲王遣子入侍。
公元382年(前秦建元十八年)苻堅之大將呂光率兵七萬伐龜茲，龜茲王白純不降，呂光進軍討平龜茲。
公元475年(北魏高祖孝文帝延興五年)龜茲等國遣使朝貢。公元478年(太和二年)龜茲國獻名駝龍馬珍寶。公元479年(太和三年)吐谷渾、龜茲、粟特等國遣使朝貢。
公元5世紀後，龜茲先後淪於嚈噠、吐蕃、回鶻之手，佛教文明曾受摧殘。
隋唐時期
《隋書·龜茲》“龜茲國，漢時舊國，都白山之南百七十里，東去焉耆九百里，南去于闐千四百里，西去疏勒千五百里，西北去突厥牙六百餘里，東南去瓜州三千一百里。龜茲王姓白，字蘇尼咥。都城方六裏。勝兵者數千。風俗與焉耆同。龜茲王頭系綵帶，垂之於後，坐金師子座。龜茲國土產多稻、粟、菽、麥，饒銅、鐵、鉛、麖皮、鐃沙、鹽綠、雌黃、胡粉、安息香、良馬、封牛。隋大業中(公元615年)，龜茲國王遣使貢方物。”
唐初，龜茲與唐有交往，但仍附屬於突厥。公元634年(唐太宗貞觀八年)，龜茲、吐蕃、高昌、女國、石國遣使朝貢。公元642年(貞觀十六年)唐太宗派遣昆丘道副大總管郭孝恪討伐龜茲，破都城，郭孝恪自留守，龜茲國相那利率衆遁逃。那利等率衆萬餘，與城內降胡表裏爲應攻郭孝恪。郭孝恪中流矢死，將軍曹繼叔收復都城。公元648年(貞觀二十二年)設安西節度使，撫寧西域，統龜茲、焉耆、于闐、疏勒四國。安西都護府治所，在龜茲國城內，管戍兵二萬四千人。
公元644年(貞觀十八年)，唐軍攻焉耆，龜茲與焉耆連兵相拒。公元647年(貞觀二十一年)，唐兵進擊龜茲。翌年擒 其國王、權相，唐移安西都護府於龜茲。公元658年(顯慶三年)唐將安西都護府遷至龜茲都城，下設龜茲、于闐、焉耆、疏勒四鎮，龜茲開始成爲唐朝統治西域的中心。由於吐蕃勢力進入西域，唐被迫多次放棄龜茲等四鎮。
公元667年(唐高宗麟德四年)吐蕃陷白州等一十八州，又陷龜茲撥換城，之。罷安西四鎮。公元675年(上元中)龜茲王白素稽獻銀頗羅、名馬。
直到公元692年(武則天長壽元年)，才恢復四鎮 ，此後約百年間，安西都護府得以穩定在龜茲，故龜茲王城又稱作安西。在公元790年(德宗貞元六年)前後爲吐蕃攻佔。
840年後，龜茲進入西州回鶻勢力範圍，人種也逐漸回鶻化。隨着黑汗王朝(操突厥語的民族在今新疆、中亞建立的封建王朝)的強盛，大概在11世紀末 ，龜茲脫離西州回鶻，歸附喀什噶爾汗，皈依伊斯蘭教。從此，龜茲不再是一個獨立或半獨立的政權。公元1758年(乾隆二十三年)歸入清版圖，定名庫車。龜茲地區氣候溫熱，盛產麻、麥、葡萄、梨、桃等;出良馬、封牛;山中有礦，故黃金、銅、鐵等冶鑄業聞名西域;又因處在絲綢之路幹線上，中轉貿易發達，龜茲錦尤負盛名。在伊斯蘭化以前，一直以佛教爲國教，是西域小乘佛教的中心。龜茲樂從前秦呂光西征時傳入河西，再入中原。隋樂有西國龜茲、齊朝龜茲、上龜茲三部。入唐後，龜茲樂又編爲十部樂之一。
宋元時期
公元1001年(宋朝鹹平四年)、公元1010(大中祥符三年)、公元1013年(大中祥符六年)、公元1017年(天禧元年)、1021年(天禧四年)、公元1024年(天聖二年)、公元1029年(天聖七年)、公元1031年(天聖九年)、公元1037年(景祐四年)、公元1071(寧熙四年)、公元1072年(寧熙五年)、公元1096年(紹聖三年)，龜茲前後遣使朝貢十二次。
公元11世紀末，回鶻的喀喇汗王朝改宗伊斯蘭教，對西域諸佛國發起了曠日持久的“聖戰”。公元14世紀，改宗伊斯蘭的察合臺汗禿黑魯帖木兒對龜茲的佛教教徒進行了殘酷的迫害，對佛教文化進行了毀滅性的破壞。佛教寺院廟宇被拆毀，佛像被搗毀，佛教經典文獻被焚燒，佛教教徒被屠殺，具有千餘年曆史的龜茲佛教文化被破壞殆盡。當地佛教僧侶或被迫接受伊斯蘭教，或逃往異國他鄉，或抗拒被殺。
