新疆是个好地方。但是这个“好地方”由于地处西北边陲，非常容易受边疆冲突与民族冲突的影响，导致各种危机不断。因此，有效治理新疆是历代中央政权高度重视的一件大事。自乾隆时期统一新疆始，围绕如何改革新疆的管理体制问题就一直争论不休。直到1884年，新疆正式建省，前后经历了一百余年时间。或许可以说，新疆建省是晚清时期建省最为艰难的一个地区。
1755年，乾隆用兵新疆，消灭准格尔汗国、平定大小和卓叛乱，完全统一新疆。此时，新疆的管理体制与东北相同，实行军府制。相对中原地区的行省制来说，军府制就是军政合一，说白了，就是实行半军事化管理，最高长官是将军。1762年，新疆开始设置伊犁将军府，最高长官为伊犁将军，全面总揽新疆事务。在军府制之下，回部等民族地区则实行伯克制，“伯克”是一种官职，特指民族地区的管理者。
1820年，在英国的支持下，张格尔发动叛乱。随后，1847年，又爆发了七和卓之乱。叛乱引发清廷大震，顿感军府制存在有很大弊端，即军政不分，管控不彻底，掣肘严重。于是，清政府试图在新疆建立与内地一样的行省制管理体制。
《海国图志》的作者、著名思想家魏源是个喜欢关注异域风土人情的人，他对此提出，新疆应改为郡县制，“追天时、顺人事、列亭障、置郡县”。魏源的建议是，新疆南北两路应该实行同样的管理模式，不能因俗施治，也就是不针对民族地区实行特殊政策。即“仿伊犁、乌鲁木齐移眷驻防之例，以回疆的戍兵改为额兵，屯田裕饷，并许内地商民挈家恳种，以渐升科。”魏源的意思很简单，南疆地区不能过于封闭，不能搞特殊，要允许官兵携带家眷，并向内地商民开放，实行屯田恳荒。总之，就是要大力引进外来人口。
著名改良主义者龚自珍是个爱操心的人，他对此则有更详细的设想。据《龚自珍全集》的《西域置行省议》记载，1829年，龚自珍提出新疆设置行省方案，他因此也成为第一个提出新疆设省的人。他首先建议应向新疆迁徙移民：
“应请大募京师游食非土著之民，及直隶、山东、河南之民，陕西、甘肃之民，令西徙。除大江而南，筋力柔弱，道路险远，易以生怨，毋庸议。云南、贵州、两湖、两广，相距亦远，四川地广人希，不宜再徙。山西号称海内最富，土著者不愿徙，毋庸议；虽毋庸议，而愿往者皆往。其余若江南省凤、颍、淮、徐之民，及山西大同、朔平之民，亦皆性情强武，敢于行路，未骄惯于食稻衣蚕，地尚不绝远，募之往，必愿往。江西、福建两省，种烟草之奸民最多，大为害中国，宜尽行之无遗类。与其为内地无产之民，孰若为西边有产之民，以耕以牧，得长其子孙哉！当行者，官给每户盘费若干。”龚自珍认为，各种游手好闲、作奸犯科之人或是流民，最应迁到新疆。
关于区划调整，他是这样构想的：
“府州之目十有四：曰伊东府，曰伊西府，伊犁东西路也；曰库州府，库尔喀喇乌苏也；曰迪化府，乌鲁木齐也（原设州）；曰镇西府，巴尔库勒也（原设）；曰瓜州府，哈密也；曰塔州直隶州，塔尔巴噶台也。以上北路。曰辟州府，辟展也；曰沙州府，哈拉沙拉及库车、沙雅尔也；曰苏州府，阿克苏及赛喇木也；曰羌州府，叶尔羌也；曰和州府，和阗也；曰吐蕃直隶州，乌什也；曰砖房直隶州，喀什噶尔也。以上南路。”
对于官制改革，他建议，“设兵部尚书、右都御史、准回等处地方总督一员，兵部侍郎、右副都御史、准回等处地方巡抚一员（或如直隶四川例以督兼抚，不立抚似亦可），布政使一员，按察使一员，巡道三员，提督一员，总兵官三员，知府十一员，知直隶州三员，知州二员，知县四十员。”
对于回部的“伯克”，龚自珍提出要“夺伯克之权”，就是削减权力。“各回城伯克中遴选一员，赏给协办县事名号，排班在知县之下、县丞之上。”这个建议有点招安回部首领的意思，让其进入体制内，不再游离于外。
龚自珍的方案虽然没有影响到清廷，但后来引起了左宗棠的重视。左宗棠视龚自珍为新疆建省的启蒙老师。
清末民初的新疆区划图
1877年，清廷命左宗棠筹划新疆建省。据《左宗棠卷》记载，次年，左宗棠上奏《新疆应否改设行省开置郡县请敕会议折》，“敕下军机大臣、总理各国事务衙门、六部、九卿及各省督抚臣，将新疆应否改设行省、置郡县从长计议。”
此时，左宗棠西征大军已经基本完成新疆收复之战，左宗棠可以腾出手来专门谋划新疆建省。他提出的方案是，以郡县制为主，以伯克制为辅，实行一省两制。
在《复陈新疆宜开设行省请先简督抚臣以专责成折》中，他提出“谨拟乌鲁木齐为新疆总督治所，阿克苏为新疆巡抚治所，彼此声势联络，互相表里，足称其形势。将军率旗营驻扎伊犁，塔尔巴哈台改设都统，并统旗绿各营，并拟增设伊犁兵备道一员，塔尔巴哈台拟增设同知一员，以固边守……”
在这份奏折中，左宗棠洋洋洒洒千言，同龚自珍一样的是，他也细化到了各个县。不一样的是，龚自珍没有到过新疆，而左宗棠比较熟悉新疆。不过，他们提出的方案最终都没有得到清廷的认可。
要说真正了解新疆，还得说刘锦棠。刘锦棠是左宗棠的左膀右臂，是收复新疆的首要功臣，也是未来的新疆第一任巡抚。由于长期在新疆带兵打仗，刘锦棠比上司左宗棠更熟悉新疆事务。
1882年8月，刘锦棠上奏新疆建省方案。他的方案一大特点，就是将将新疆挂靠在甘肃省下，命名为“甘肃新疆省”，但也不是完全合并，貌似有点大区行省的意思。刘锦棠的理由是，“新疆之与甘肃形同唇齿……若将关内外划为两省，以二十余州县孤悬绝域，其势难以自存”。新疆与甘肃关系密切，因为在新疆建省前，新疆东部地区属于甘肃管辖。
他提出，“仿照江苏建置大略，添设甘肃巡抚一员，驻扎乌鲁木齐，管辖哈密以西南、北两路各道、厅、州、县，并请赏加兵部尚书衔，俾得统辖全疆官兵，督办边防，并设关外等处地方布政使一员，随巡抚驻扎。旧有镇迪道，拟请援照福建、台湾道之例，赏加按察使衔，令其监管全疆驿传事务。”实际上，这个驻扎在乌鲁木齐的甘肃巡抚，并不管理甘肃全省事务，只是负责哈密周围。而负责管理甘肃的则是“陕甘总督兼甘肃巡抚”。
刘锦棠的新疆建省方案同样洋洋洒洒，区划、官制、军制的各种调整。实际上，他的方案是在左宗棠等人的方案上做出的调整。
1884年11月，清政府发布上谕，正式设立新疆省，并任命刘锦棠为首任新疆巡抚，“刘锦棠著补授甘肃新疆巡抚，仍以钦差大臣督办新疆事宜。” 显然，清政府采纳了刘锦棠关于“甘肃新疆”的建议。同时，新疆省城由伊犁迁至迪化，也就是今天的乌鲁木齐。巡抚刘锦棠驻乌鲁木齐，受陕甘总督节制。
新疆建省后，其中最大的一个区划调整就是将哈密地区由甘肃划归新疆。1886年，“割迪化、镇西往属”。哈密厅原隶属于甘肃安肃道，后划归镇迪道管辖。
新疆省的名字最初叫“甘肃新疆省”，刘锦棠的想法是傍甘肃，先行过渡，以后再逐渐独立。刘锦棠将镇迪道所设厅县划归甘肃省，但隶属甘肃新疆巡抚管辖。意思就是我中有你，你中有我。其实，四年后，两省行政班子基本就是独立运作状态，互不管辖、互不兼任。后来为了便于区分，在清政府各种官方文件中，新疆逐渐统一简称为“新疆”。
实际上，在清政府正式设置新疆省前，就刘锦棠的方案给予了肯定，并批准他进行改革，为建省做准备。有了尚方宝剑，刘锦棠对新疆的行政区划进行了大刀阔斧的改革。新疆南北两路遍设道、府（厅）、州、县，勘探边界，选定界址。同时改扩建、新建各办公场所，署衙、坛庙、监狱等，并就近选派官员。原来的南北两路办事大臣、参赞大臣、乌鲁木齐都统等官职都被裁撤。但伊犁将军继续保留，管辖范围只有伊犁、塔城等边防地区，让以满族亲贵为主的伊犁将军专心对付沙俄。作为部分民族地区的领袖“伯克”，同样有大程度保留。
不过，刘锦棠这招也给自己找了很大麻烦。作为汉人巡抚，大幅缩小满清权贵的权益，导致同在一省，巡抚与伊犁将军矛盾不断。当时担任伊犁将军的是金顺，与刘锦棠一起都是左宗棠的爱将，而且两人私交关系很好。但由于巡抚与伊犁将军的冲突，导致两人关系迅速恶化。
巡抚代表的是全疆利益，而将军代表的则是满蒙哈部落利益，伯克代表部分特殊民族利益，当巡抚行使权力时，或多或少都会与将军、伯克的利益发生冲突，让巡抚总有掣肘之感。这就是清末新疆的特殊省情。
