公元1368年，朱元璋在南京稱帝，建元洪武，明朝建立。朱元璋稱帝后，立即著手於對北方蒙元殘留勢力和地方割據勢力的追剿戰爭。洪武五年(1372年)，徵西將軍馮勝受命追討元兵，馮勝克甘肅，追敗元兵於瓜、沙二州。此一役，徵西將軍馮勝攻取了蘭州、永昌、瓜州及沙州等地，敦煌河西遂為明朝所據有。

《明史》中寫道：“原夫太祖甫定關中，即法漢武創河西四郡隔絕羌、胡之意，建重鎮於甘肅，以北拒蒙古，南扦諸番，俾不得相合？”太祖效法漢武，於甘肅設重鎮，以隔絕蒙古族和藏族的聯絡，並控守西域。馮勝攻克甘肅後,於肅州西七十里建立嘉峪關城，“望之四達，足壯偉觀。”屯兵扼守河西要衝，同時明朝還為經營西域計，在嘉峪關外逐個建立了七個衛所，作為關外的外部拱衛體系，因首領皆為蒙古貴族，所以又稱“蒙古七衛”，先後有：安定衛，阿端衛曲先衛，赤斤蒙古衛，沙州衛，罕東衛，哈密衛。其中在敦煌境內的有沙州衛和罕東衛，此二衛為控守西域的前沿陣地，意義殊重。

明初攻取敦煌後以歸附的蒙古王子為指揮使設定沙州衛，使沙州成了明代的一個羈縻衛所，其後為經營西域明朝設定關西七衛，敦煌成為明代西陲防禦體系的重要一環。

嘉靖三年(1524年)年明朝關閉嘉峪關，棄敦煌於邊外。在這期間，明朝對敦煌從據有到羈縻，再到棄置反映了明朝從積極性防禦政策到收縮性防禦政策的演變。而從明嘉靖十八年(1539年)二度關閉嘉峪關、沙州、罕東諸衛淪於吐魯番之手到清雍正元年(1723年)復立沙州所，敦煌竟無建置達近二百年。漢唐以來形成的以漢文化為主體，參之以西域少數民族文化而相濟融的敦煌文化日趨衰微。

早在元代將以漢族為主的敦煌地區居民東遷至甘州、肅州一帶令其耕種時，沙州路便名存實亡。明初攻取敦煌後，在嘉峪關外相繼設立的關西七衛，以蒙古族人為頭領，作為明朝九邊(鎮)之一甘肅鎮的外部拱衛體系，控守北元和西域。

後由於種種原因，關西七衛相繼衰敗，明朝也放棄了包括敦煌地區在內的嘉峪關以外地區。這也造成了明代敦煌在文化、經濟及交流史之地位上，遠不及漢唐，亦不如元及其後之清代。

“敦煌”一詞，最早見於《史記·大宛列傳》中張騫給漢武帝的報告，說“始月氏居敦煌、祁連間”，公元前111年，漢朝正式設敦煌郡。

明朝建立後，朱元璋派兵平定河西，修築嘉峪關、明長城，重修肅州城。為加強西北邊疆防衛，又設定關西七衛。明朝永樂三年（1405年）改為沙州衛，後增設罕東左衛。嘉靖七年（1528年）因葉爾羌汗國攻擊，關閉嘉峪關，從此瓜州、沙州成為葉爾羌汗國領土。

明朝時期不同的階段，敦煌屬於不同的國家。

明朝建國初期1368年至1372年間，敦煌沒有被收入明朝版圖，敦煌屬於蒙元領土。

1372年朱元璋收服西域一帶，把敦煌也納入明朝版圖，直到1528年閉關。

1528年後，明朝閉關，放棄敦煌，此後敦煌屬於葉爾羌汗國領土，直到明朝滅亡。