吐蕃扶植的吐穀渾王國活動地域大致在東起青海湖、西抵鄯善國，北到敦煌、南至柴達木盆地一帶，覆蓋了原來吐穀渾活動的整個區域。吐蕃將勢力推進至河隴地區後，吐穀渾活動範圍繼續向北、向西擴展。根據敦煌文書中的記載，於闐、鄯善、敦煌、涼州地區都有吐穀渾的活動痕跡，鄯善地區有“吐穀渾（阿柴）上部萬人部落”，敦煌附近有“吐穀渾（阿柴）路、吐穀渾千戶”，涼州節度使屬下有“通頰與吐穀渾（阿柴）千戶長”。
吐穀渾和吐蕃在社會形態、生產方式、生活習慣等方麵比較相似，都是逐水草而居的遊牧民族。吐蕃征服吐穀渾後，保留了其原有的社會形態。吐穀渾中的萬戶長、千戶長、都護等官吏大都需要經由吐蕃的最後確定才能就任。吐蕃也會吸收吐穀渾王族參與到其政治生活中來，727年，赤德祖讚任命外甥、吐穀渾小王為大論；745年，吐穀渾小王與論·莽布支聯合進攻唐地；吐蕃興建桑耶寺詔書中，盟誓者第一個人就是“甥吐穀渾王”；赤德鬆讚建造噶瓊寺盟誓書中也出現了“甥吐穀渾王”等。
吐穀渾歸附吐蕃後，必然要聽從吐蕃的安排，也要為吐蕃服役納稅。早在鬆讚幹布時期，吐穀渾部族就被要求前往積石山一帶為吐蕃戍守邊地。唐蕃戰爭爆發後，吐穀渾部族經常被吐蕃征調。吐穀渾部眾在進行生產的時候，會有軍隊監視，以便督促生產、防止部落糾紛，提高糧食、物品的征收效率。不僅如此，吐蕃對於吐穀渾田賦的征收高達六成，因此，吐穀渾民眾表現出了強烈的不滿情緒，經常有叛蕃奔唐的情況出現。699年，吐蕃大臣論弓仁率吐穀渾七千餘帳投唐；700年，吐穀渾部族數萬眾棄蕃歸唐，被安置在甘、肅、瓜、沙州等地區。734年，吐穀渾部落不堪忍受吐蕃的壓迫，奮起反抗。
隨著吐蕃征服吐穀渾，吐蕃將勢力逐漸推至西域地區。7世紀60年代，西突厥歸附唐朝，唐朝所封的西突厥彌射、步真可汗相繼去世，造成了突厥部落群龍無首的局麵，於是吐蕃趁機兼並突厥十姓部落，順理成章地將勢力延伸到西域。665年，突厥弓月部、疏勒等聯合吐蕃之軍，侵犯於闐。696年，論欽陵與後突厥汗國默啜可汗相約聯合出兵大唐，分兩路攻洮州、涼州，唐兵無法抵禦吐蕃與突厥聯軍的進攻，論欽陵斬殺涼州都督許欽明於陣前，此後突厥與吐蕃又不斷地連續進攻河西之地。吐蕃與突厥來往頻繁，732年，突厥毗伽可汗為紀念亡弟闕特勤立碑悼念，其中赤德祖讚派專使參加悼念儀式。
突騎施是西突厥的屬部，7世紀晚期逐漸興起。7世紀末，突騎施遷徙其牙帳，將碎葉川作為“大牙”，伊麗水（今伊犁河流域）作為“小牙”。突騎施興起後，也逐漸引起了唐朝的重視，突騎施時常派使者參加唐朝的各種慶典，唐朝也樂意罩著這個小兄弟，常冊封其可汗，並賜予各種榮譽稱號。吐蕃興起後，突騎施開始向吐蕃靠攏，732年，大食、突騎施的使者與唐朝使者李京一同前往吐蕃給讚普獻上美好的祝願。734年，吐蕃將王室公主嫁給突騎施可汗為妻，可見吐蕃和突騎施的關係已經密切到了聯姻的地步。同年，突騎施使者闕伊難如攜帶銀瓶、香子、赤縻等厚禮，偷偷越過唐地邊境、翻過蔥嶺，希望得到吐蕃的眷顧，並想與之聯合，但被唐朝的巡邏兵抓獲。唐朝皇帝龍顏大怒，派兵教訓突騎施。雙方戰鬥非常激烈，戰爭持續了兩年多的時間。