В то же время империя продолжала расширение вглубь Средней Азии, где напрямую сталкивалась с интересами трех крупных оседлых государств: Бухарского эмирата (1753—1920), Хивинского (1512—1920) и Кокандского ханств (1709—1876). Дело в том, что столкновение этих интересов отражала уже борьба за влияние на кочевников, территории которых играли роль своеобразной буферной зоны между крупными державами Евразии — Россией, Китаем и среднеазиатскими ханствами. Когда же Российская империя сумела непосредственно завладеть этими территориями, сделав их своими колониями, она вплотную подошла к границам Хивы, Бухары и Коканда, нарушив баланс политических сил в регионе. Уже в 40-е годы XIX в. линия российских укреплений подходит к Сырдарье. Так, после захвата устья реки в 1847 г. здесь построено Раимское (Аральское) укрепление, и российские войска перешли к радикальным действиям.
Превосходящая своим экономическим потенциалом и военной мощью Российская империя довольно быстро покорила враждовавшие между собой и разрываемые внутренними смутами ханства. После катастрофического штурма в 1853 г. кокандской крепости Ак-Мечеть на ее месте было основано очередное укрепление (ныне — г. Кызыл-Орда в Казахстане). После длительных, почти годичных, попыток взятия Ташкента, завершившихся все-таки захватом города, в июле 1865 г. указом российского императора Александра II было образовано Туркестанское генерал-губернаторство с центром именно в Ташкенте. Одновременно был учрежден Туркестанский военный округ. В 1866 г. Кокандское ханство было окончательно разгромлено, а в 1876 г. ликвидировано как политическая единица. В 1868 г. эмир Бухары, изначально объявивший джихад, но затем потерпевший поражение, вынужден был признать протекторат России: по «договору о дружбе» 1873 г. имперское правительство сохраняло за правящей династией номинальную власть, но фактически государство потеряло самостоятельность. Отношения с хивинским ханом усложнялись тем, что своеобразным буфером между Россией и его территориями были земли туркменских племен — т.н. Вольная Туркмения, часть из них формально признавала подданство России, часть — подданство Хивы. Несмотря на разгром хивинских войск и признание ханом протектората России в 1873 г., ряд туркменских группировок отказался принимать навязываемые российским правительством административные преобразования. Туркмены составляли наиболее боеспособную часть хивинского войска и, по признанию даже российских военных чинов, были непобедимы в рукопашной схватке — победы над ними осуществлялись только при помощи огнестрельного оружия, преимущество в обладании которым как в количественном, так и в качественном отношении было у России. Именно это продемонстрировал известный случай героической обороны туркменами из племени
