到了汉朝，长城的修建并没有停止，尤其是汉武帝时期，大将军卫青和膘骑将军霍去病对匈奴的主动出击取得决定性胜利以后，长城的防线推进到河西地区，武帝在此设立河西四郡，即武威、酒泉、张掖和敦煌。河西四郡的居民一分为附汉的游牧民族，另一部分则是汉王朝政府从内地招徕的普通民众。值得注意的一点是，汉长城在此之后渐渐失去的其进攻性的一面。一方面，长城已经推进到了沙漠的边缘，对于一个以农耕为本的国家来讲，继续向北将领土扩张至沙漠中并没有什么实际的意义，沙漠并不能给汉王朝带来经济利益，利用长城来进行耕地面积扩张的时代结束了。另一方面，此时的北方游牧民族已经成长为一个势力强悍的匈奴，白登之战已经证明了来自中国的军事力量已经不足以威胁到匈奴的领地了。

      长城在此时开始发挥其固有的性质一一防御，与此同时长城也被赋予了一个新的功能，即成为两个帝国之间民间经济交流的纽带。这个功能与北边的道路系统的发展息息相关，北边道在战国时就已经被开发，《史记·赵世家》载:“三年，灭中山，迁其王于肤施。起灵寿，北地方从，代道大通。归还，行赏。”。与其他道路相比，北边道最大的区别就是其军事意义。长城防线修筑以后，北边道的首要功效就是强化长城的防御性能，将整个长城防御系统中的各个节点联系起来。然而北边道的另一个重要的功能就是成为北方区域的经济动脉。秦汉时期的中国政府向北部边疆地区大量移民，《汉书·地理志》载:“定襄、云中、五原，本戎狄地，颇有赵、齐、魏、楚之徒。”，“其民或以关东下贫，或以抱怨过当，或以悖逆亡道，家属徙焉。”这些移民对北部边境地区的经济发展做出了巨大的贡献，在黄河上游地区的汉族墓葬中出土的一些农器具以及壁画墓中的牛耕图都可以说明移民对长城边境地带的开发。秦汉时期北方游牧民族也有出现依长城而居者，如汉武帝时匈奴混邪王杀体屠王并其众来降①，汉宣帝时期置西河属国和北地属国安置归附匈奴，呼韩邪单于附汉后也被安置于黄河上游地区，((汉书·匈奴传下》载:“单于大喜，上书愿保塞上谷以西至敦煌。”东汉时期匈奴、鲜卑、鸟桓归附汉朝并且居住塞内。长城经济带实现了汉民族与周边民族的经济贸易往来，如开辟关市、进献、给遗和走私等。其中最主要的还是关市和走私。《后汉书·孔奋传》载:“天下扰乱，唯河西独安，而姑减称为富邑，通货羌、胡，市口四合。”就说明了当时黄河上游地区的居民与周围游牧民族之间的经济联系的紧密程度。河西汉简中出现的“徽人”就以专门从事私营运输业务为职业的，这些人在平口里从事走私活动。正是如此紧密的经济联系，使得生活在黄河中上游地区的游牧民族渐渐地被他们所喜爱的汉文化因素所同化。