恒罗斯之战是唐玄宗时大唐的安西都护府与来自阿拉伯帝国的穆斯林与中亚小国联军在中亚诸国相遇而导致的战役。战役的发生时间在751年7月-8月（唐玄宗天宝十年）。以阿拉伯帝国惨胜告终。这是阿拉伯与大唐几次边境冲突中唯一一次打胜安西军。
唐朝主将是高仙芝,副将李嗣业,别将段秀实,兵力为安西都护府二万汉军,外加盟军拔汗那，以及葛逻禄部 一万人(阿拉伯史籍是十万，杜佑的《通典》记载唐军为七万人，《段秀实别传》是六万人，《旧唐书·李嗣业传》是二万，《唐历》记载是三万)。”史料记载高仙芝时代“凡镇兵四十九万，安西节度兵二万四千”。即使以最高估计，安西四镇也没有超过三万的兵力，而且不可能倾巢而出，不留守备。《新唐书·李嗣业传》记载唐军人数也是两万。资治通鉴记载“仙芝闻之，将蕃、汉三万众大食”。所以唐军应该为3万人左右。关于阿拉伯驻兵人数，由于史料的欠缺，史学家只能从阿拉伯典籍的零散史料中估算，估计参战的阿拉伯帝国约为十多万人（一说二十万人），总之是远远超越唐军。
天宝十年七月，唐军开始围攻怛罗斯城。高仙芝攻城五天不克，阿拉伯援军赶到，从背后袭击唐军，由于雇佣兵的临阵脱逃，导致唐军阵脚大乱，连日征战的唐军在内外夹击下再也支撑不住，终于溃败（由于李嗣业的陌刀队力挽狂澜才使唐军不至于全军覆没），高仙芝在夜色掩护下单骑逃脱。两万人的安西精锐部队中，大约损失一万余人，其中阵亡和被俘各自近半，但仍有有数千余得以身还（之后，从高仙芝还想与大食一决高下，就可以看出，唐军仍还有不少人）。而且此战之后，从阿拉伯帝国并未借此进一步扩张也可以看出，阿拉伯帝国的胜利也是惨胜。这次失利并未对唐帝国造成什么影响，仅仅过了两年之后，安西都护府就恢复了以往的实力，并在与吐蕃的战争中大获全，唐王朝仍在中亚继续扩张。
然而仅仅几年之后，唐朝爆发了“安史之乱”，这场内乱彻底摧毁了唐朝的基业，也导致了唐朝势力彻底退出中亚地区。据史料记载，约公元790年以后，唐朝才失去西域，唐朝在中亚地区的扩张，直到安史之乱才停止，754年唐朝在西域的势力到了极盛。总之，无论怛罗斯之战胜利与否，安史之乱爆发后，唐朝都会会退出中亚，结束中亚地区的角逐。而怛罗斯之战，也几乎成为古代中西方文明的唯一一次大规模冲突。