公元330年以前罗布泊湖水较多，西北侧的楼兰城为著名的“丝绸之路”咽喉，之后由于气候变迁及人类水利工程影响，导致上游来水减少，直至干涸，现仅为大片盐壳。

汉朝时期，罗布泊这里曾经有一个人口众多，颇具规模的古代楼兰王国。它于公元前176年以前建国、公元630年消亡，有800多年历史。它东起古阳关附近、西至尼雅古城、南至阿尔金山、北至哈密。公元前126年，张骞出使西域归来，向汉武帝上书“楼兰，师邑有城郭......