1954年，吐鲁番县文教科设专职文物干部；1959年成立吐鲁番县文物管理所；1965年改为吐鲁番、鄯善、托克逊三县文物管理所；1993年成立了吐鲁番地区文物中心；1995年4月升格为吐鲁番地区文物局，为吐鲁番地区行署直属事业局。2005年，成立了新疆吐鲁番学研究院。2006年6月，吐鲁番研究院博士后工作站成立，成为我国人文学科和文博系统第一家博士后工作站。
目前，吐鲁番地区除了内设有办公室、文物保护科发展规划外，已发展壮大到包括吐鲁番学研究院（内设考古研究所、资料信息中心、技术保护研究所、编辑部及历史文献研究所）、吐鲁番博物馆、交河故城文物管理所、苏公塔文物管理所、柏孜克里克千佛洞文物管理所、阿斯塔那古墓文物管理所、高昌故城文物管理所、洋海吐峪沟文物管理所、、台藏塔文物管理所等在内的综合文博保护研究机构。截至2010年4月，实有工作人员130余人，已成为全疆地州级文博系统人员、机构编制最多、最大的单位。
单位的主要业务方向为1.吐鲁番学研究；2.文化遗产管理与研究；3.旅游文化和旅游经济开发。具体负责全地区208处文物遗址的保护、管理和对外开放的业务，其中11处国家级重点文物保护单位，32处自治区级文物保护单位。对外开放的有6处国家级文物保护单位和一个博物馆。
五十多年来，先后承担了吐鲁番新出土文书的整理和研究，柏孜克里克石窟出土文书的整理编目（自治区课题），交河故城形制布局研究，丝绸之路北道佛教遗址调查项目（国家课题），洋海古墓发掘与整理，洋海古墓出土头骨的体质人类学研究，吐鲁番地区大遗址地形及遗址分布测量项目。1997年与美国耶鲁大学合作开展“重走丝绸之路”科学考察项目；2000年-2002年，与武汉大学历史系三至九世纪研究所共同完成柏孜克里克石窟出土文书的整理编目工作；2005年与北京大学合作开展吐鲁番新出土文书的整理、释读、研究工作；与北京大学历史系合作举办历史地理学专业研究生课程进修班；与复旦大学生命科学院合作开展洋海古墓群出土人类骨骼的遗产基因学研究项目；与中国科学院植物研究所合作开展利用洋海古墓群出土植物进行古气候及生态环境演变的研究项目；与首都博物馆合作开展吐鲁番出土丝织品的保护与研究；与德国印度艺术博物馆合作开展“胜金口系列佛寺遗址调查”项目；与中国科学院古脊椎与古人类研究所开展对吐鲁番史前古生物化石的调查；与北京自然博物馆合作开展塔里木盆地胡杨树年轮学研究。
研究院已召开了两届国际学术研讨会和两届国内学术研讨会。建有自己的学术网站和学术期刊《吐鲁番学研究》，出版了《丝绸之路与文化开放》等三部学术研讨会论文集和《交河故城形制布局》、《交河故城保护和研究》、《吐鲁番新出土摩尼教文献研究》、《吐鲁番柏孜克里石窟壁画艺术》等学术专著，完成两项自治区级社会科学课题。吐鲁番学研究院已成为国际吐鲁番学发展的艺术平台，无论是从增进国内外学术交流，还是扩大国际间学术研究，提升吐鲁番学知名度，保护吐鲁番地区的文物古迹，都起着极为重要的作用。
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