所谓“安西四镇”，顾名思义是为了拱卫安西都护府所设的四个军镇，而最初的安西四镇，并不包括碎叶镇。贞观十四年(640)八月唐灭高昌国，九月置安西都护府于西州交河城(今新疆吐鲁番西交河故城遗址)，管理西域地区军政事务。贞观二十二年，唐军进驻龟兹国以后，便将安西都护府移至龟兹国都城(今新疆库车)，同时在龟兹、焉耆(今新疆焉耆西南)、于阗(今新疆和田西南)、疏勒(今新疆喀什)四城修筑城堡，建置军镇，由安西都护兼统，故简称安西四镇。贞观以后，安西四镇时置时罢，军镇也有所变动。
调露元年(679)，在唐安抚大使裴行俭平定匐延都督阿史那都支等人的反叛后，以碎叶水旁的碎叶镇城代焉耆。从此安西四镇是碎叶、龟兹、于阗、疏勒。
开元六年(718)，唐玄宗任命汤嘉惠为四镇节度经略使，从此四镇由专设的节度使统领。四镇节度使或称碛西节度使。节度使常驻安西府城龟兹，由安西都护兼领，又称安西节度使。七年，汤嘉惠建议以焉耆镇代替碎叶镇，故开元七年以后的安西四镇又是龟兹、于阗、焉耆、疏勒。
安史之乱后，安西、北庭以及河西、陇右驻军大部内调，吐蕃乘虚陆续占领陇右、河西诸州，安西四镇与朝廷的通道中断，然而，四镇留守军队仍坚守各镇。不久，北庭及安西四镇相继陷于吐蕃。9世纪中叶，回鹘据有天山南北及安西四镇。
至于碎叶到底在如今的什么地方，史学界一般有“中亚碎叶”、“焉耆碎叶”和“哈密碎叶”的争议。
所谓“中亚碎叶”，也就是今天大多数人比较熟悉的李白出生地，今天吉尔吉斯斯坦托克马克城西南8公里处的阿克-贝希姆(Ak-Beshim)。
不过，也有史学家认为，在唐时有两个碎叶，一个是今天吉尔吉斯斯坦境内的碎叶城，另一个是新疆焉耆的碎叶镇。而比较早提出这个说法的，便是高风亮节郭沫若。
除了这两种说法以外，早在上世纪80年代，钟兴麒又说“碎叶既不在巴湖，也不在焉耆，而在今哈密市附近”。虽然争议不断，但我们还是普遍认为，安西四镇中的碎叶镇也就是唐时碎叶城，即今天的托克马克。