佛教最早傳入新疆大約在公元前80年左右。它是從迦濕彌邏國(克什米爾)首先傳入于闐國(今和田)的。據(jù)傳，于闐王本不信佛教。后一個(gè)商人帶來了一位叫毗盧旃的比丘。在這個(gè)比丘的感召下，他便開始信奉佛教。以后于闐王還專門為這比丘建立了寺塔。到公元1世紀(jì)，佛教已流行全疆，逐漸在城郭諸國中實(shí)力最強(qiáng)的于闐、龜茲和高昌形成了三大佛教中心。這從今日遺存的佛教寺窟可窺見一斑。
到了魏晉時(shí)期，新疆佛教的發(fā)展進(jìn)入了鼎盛時(shí)期，尤其于闐更為顯著，公元5世紀(jì)初，佛教已普及到于闐民間，儼然成為國教。像行像這樣重大的佛事活動(dòng)，國王帶頭，傾國而動(dòng)。在這一時(shí)期，于闐變成西域著名的佛國，同時(shí)也成了中原僧人巡禮的圣地之一。
龜茲曾是強(qiáng)調(diào)一切眾生皆可成佛的大乘佛教與主張自我解脫的小乘佛教同時(shí)流行之地。這里“其城三重，中有佛塔廟千所，”(《晉書·龜茲傳》)而且這里的佛寺規(guī)模宏大，裝飾華麗，僧眾多達(dá)萬余人。其都城西門外，路左右兩側(cè)各有立佛塑像，高達(dá)九十余尺。每年秋分的數(shù)十天期間，全龜茲僧徒都來此處聚，上自國王，下至民眾，都奉齋持戒，前來聽經(jīng)受法。龜茲的高僧對(duì)國家大事有參與權(quán)，國王和大臣們議論的軍國大事，最后要征詢高僧意見后才能向民眾宣布。
我國古代著名的佛學(xué)大師、翻譯大師之一——鳩摩羅什公元4世紀(jì)中期誕生于龜茲。他母親是龜茲王的妹妹。他幼年隨母親出家，九歲隨其母到罽賓(克什米爾)學(xué)習(xí)小乘佛教，十二歲回龜茲，二十歲受具足戒，不久游疏勒(今喀什)等地，后由小乘改宗大乘。他曾以大乘佛學(xué)，數(shù)次挫敗反大乘佛教的理論，因而名震四方。他的大名不僅在新疆，連遠(yuǎn)在長安的前秦皇帝苻堅(jiān)也曾風(fēng)聞過。公元401年，他到達(dá)長安，開始翻譯佛教經(jīng)典的活動(dòng)。他的翻譯達(dá)到了很高的水平，被看作開辟了中國譯經(jīng)史的一個(gè)新紀(jì)元。為紀(jì)念這位中西文化交流的偉人，當(dāng)年他主持譯經(jīng)的譯場遺址——西安草場寺被修繕一新，有他的檀木雕像，不時(shí)有中外佛教信徒和游人前來頂禮和瞻仰。
高昌地區(qū)到東晉時(shí)佛教已滲入當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘Ｉ钪?。而居住在此的漢人，對(duì)佛教與道教兩種信仰曾糅合在一起加以信仰。公元7世紀(jì)中葉，佛教在高昌呈現(xiàn)出日益隆盛的景象。在玄奘西行回長安后主持翻譯佛經(jīng)的譯場中，就有高昌的沙門玄覺，深受玄奘器重。
早在鄂爾渾回紇汗國時(shí)代，回鶻人就已接受過佛教。如唐太宗時(shí)，回鶻部首領(lǐng)就有以“菩薩”(梵語，“具有成佛資格的人”簡稱)為名的。9世紀(jì)后期，高昌回鶻王室從摩尼教改信佛教，促進(jìn)了佛教在這里的新發(fā)展。宋朝人王延德曾親眼見到這里當(dāng)時(shí)有佛寺五十余處，寺名都是沿用唐朝所賜的匾額，內(nèi)有《大藏經(jīng)》《經(jīng)音》《唐韻》等書籍，看出高昌回鶻僧侶與內(nèi)地聯(lián)系的頻繁。
明清兩代，由于信仰佛教的厄魯特蒙古(元末時(shí)的衛(wèi)拉特，明稱瓦剌)進(jìn)入天山北部，佛教在北疆便開始傳播。他們于13世紀(jì)改宗藏傳佛教(俗稱喇嘛教)。清朝為加強(qiáng)邊防，從東北和內(nèi)蒙調(diào)來大批信奉藏傳佛教格魯派的錫伯、達(dá)斡爾、蒙古察合臺(tái)部的官兵和信漢地佛教的漢人。他們?cè)诟鞯匦奁鸩簧俜饛R、佛塔。到20世紀(jì)初，佛教成為北疆地區(qū)流傳的主要宗教之一。
佛教在新疆時(shí)間長，地域廣，曾深入到各民族生活的各個(gè)方面，對(duì)天山文化的貢獻(xiàn)是巨大的。佛教的傳入帶來了印度文化與中原文化，促進(jìn)了中西文化的交流?，F(xiàn)存的佛教寺塔遍布天山南北，克孜爾千佛洞一類石窟已成為舉世聞名的藝術(shù)寶庫。同時(shí)，隨著佛教的東傳，大量佛經(jīng)譯為古代新疆文字。早期的漢文佛經(jīng)并不是從印度的梵文直換譯出的，而是通過新疆的各種語言文字翻譯的。隨著佛教事業(yè)的大發(fā)展，翻譯學(xué)、音韻學(xué)也發(fā)展起來，而古代新疆的高僧在其中起了極為重要的作用。像疏勒高僧慧琳，在他的《一切經(jīng)音義》一書中，保存了大量漢語音韻及其他方面的資料。另外，在古代新疆，佛教文學(xué)、音樂、舞蹈都特別發(fā)達(dá)?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的劇本就有用龜茲語和回鶻語創(chuàng)作的經(jīng)變故事。這些劇本及演出形式，對(duì)以后中原地區(qū)戲曲的形成和發(fā)展起了重要作用。帶有佛教色彩的西域音樂、舞蹈在中原地區(qū)也曾風(fēng)靡一時(shí)。