汉建元三年（公元前138年），汉武帝派张骞出使西域，与西域各国开始正式交往。从汉长安城开始，经过甘肃河西走廊，分南北两道穿越塔里木盆地南北两侧，越过帕米尔高原，经中亚和西亚直抵地中海东岸的东西方贸易大道被后人称为“丝绸之路”。
    在人类文明史上，丝绸之路不仅有商业上的重要性，而且也是东西方文明的桥梁和文化交流的大动脉。自张骞通西域后，汉每岁遣使节出使西域各国，中亚及西亚各族各国使节与商人也来到汉长安城。在使者相望于道、络绎不绝的频繁往来中，欧洲人也开始来到中国。他们在长安晋谒汉天子并献上各种西域奇物。据《史记·大宛列传》云，安息国（伊朗）派使者“以大鸟卵及黎轩善眩人献于汉”。“大鸟卵”即鸵鸟蛋。“黎轩”即当时罗马属地今埃及亚历山大城。“善眩人”即西方魔术师。这些西方魔术师“俗善幻，口中出火，自缚自解，跳十二丸，巧妙非常”。汉武帝对这些很感兴趣，带着“外国客”到处观光游览。他们还在长安大演“大角抵，出奇戏诸怪物”。元封三年（公元前108年）春，长安城“作角抵戏，三百里内尽来观”。元封六年（诠元前105年）夏，又聚京师民众“观角抵于上林平乐馆”。武帝还在甘泉宫盛宴外国客人，“令外国客遍观各仓库府臧之积，欲以见汉广大，倾骇之”。
    随着东西方贸易频繁往来，中国的丝绸，炼钢、凿井技术传往西方。汉长安城成为货物输出的主要出口港。1924年，在欧洲诺颜乌兰古墓中发现丝织品，上刺有“新神灵广成寿万年”篆书。据此推测，这种绢绣，不是王莽赠送的，便是使者从新莽时代的长安购买的。
    与此同时，西域文化亦传入长安。张骞回汉后把西域的横吹胡曲（即摩诃兜勒曲）介绍到长安，大音乐师李延年因之更造新声二十八解。横吹胡曲被汉采用为军乐。西方的葡萄、苜蓿、石榴在长安广为种植。
    西域各族仰慕汉风，心向长安。宣帝时，乌孙公主遣女来京师学习鼓琴，后在归国途中与龟兹王结婚。《汉书·西域传》曰，元康元年（公元前65年），乌孙公主女又偕其夫龟兹王绛宾到长安朝贺，宣帝“赐以车骑旗鼓、歌吹数十人，绮绣杂绘琦珍凡数千万。留且一年，厚赠送之。后数来朝贺，乐汉衣服制度，归其国，治宫室，作徼道周卫，出入传呼，撞钟鼓，如汉家仪”。绛宾死后，其子丞德自称汉外孙，成、哀帝时往来尤数，汉遇之亦甚亲密。西汉末年，莎车王延不肯依附匈奴，他“长于京师，慕乐中国，亦复参其典法。常敕诸子，当世奉汉家，不可负也”。
    当时，在汉长安城的朝廷和皇宫中有许多精通西域和外国语言的译员。京师官署大鸿胪的属官有译官令丞。黄门令有译长。据居延汉简记载，当时还有女译人。凡是出使西域的人员，临行前要在长安学习西域语和外语。如元康二年（公元前64年），出嫁乌孙国的汉公主相夫及其随从百余人，临行前曾住在上林苑中学习乌孙语。