民国初年，由于军阀混战，北洋政府无法充分关注新疆、外蒙古和西藏等边疆地区。在沙俄的鼓动和支持下，外蒙古活佛哲布尊丹巴宣布“独立”，脱离中国。同时沙俄派兵侵犯了新疆边境，占领了科布多地区。

北洋政府向新疆、伊犁和阿尔泰地区发出指令，要求出兵抵抗。当时担任新疆都督杨增新（下图）面对动荡的局势，决定先集中力量攘外。他首先倾尽省库的经费，派出军队支援与科布多相邻的阿尔泰地区。

沙俄见此形势，叫嚣出兵干涉。然而，杨增新并未被威胁动摇，派遣军队驻防托察汗通古。沙俄的讹诈未能得逞，于是又派出军队入侵伊犁和阿尔泰地区，试图逼迫杨增新撤军。杨增新依然不为所动，没有撤退。

此后，杨增新多次成功击退外蒙古军队，成功保住了北疆阿尔泰地区。民国七年（1918年），杨增新撤销阿尔泰办事长官，设立阿山道（下图），任命周务学为道尹，将该地区正式划归到新疆省的管辖范围内，成功避免了该地区落入苏俄和外蒙古独立势力的控制。

杨增新主政新疆期间，曾多次与俄、英两国交涉以争取权益，包括保护在俄国境内的华侨权益、要求英俄商人履行纳税义务等问题。俄国十月革命后，他与苏俄政府签订了新的通商条约，以较为平等的方式进行贸易往来，并借此机会要求英国取消原有的最惠国待遇。

面对俄国内战，杨增新采取了严守中立的政策，并成功地降服了逃入新疆境内的沙俄白军，将其改编为“归化军”（下图），使新疆地区在一定程度上免受俄国内战的侵扰。由于他在外交上的成功，新疆在他的统治时期内并未受到严重的侵略。

为保新疆稳定，杨增新在统治时期在与甘肃、外蒙古接壤的哈密、吐鲁番、巴里坤等地驻军，并设立了关卡，以严防甘肃、青海军阀和外蒙古黑喇嘛等势力向新疆境内渗透。1928年6月，他致电表示服从南京国民政府，改悬青天白日满地红旗，继续担任新疆省主席一职。