古代楼兰是现在新疆巴音郭楞蒙古自治州若羌县北境，罗布泊的西北角、孔雀河道南岸的7公里处。西南通且末、精绝、拘弥、于阗，北通车师，西北通焉耆，东当白龙堆，通敦煌，扼丝绸之路的要冲。国人属印欧人种，语言为印欧语系的吐火罗语。
公元前176年，匈奴王冒顿单于给汉文帝写了一封信，这封信后来被司马迁抄在《史记·匈奴列传》里。信中说，匈奴军队击败一度称雄中国北方草原的月氏人，“定楼兰、乌孙、呼揭及其旁二十六国，皆以为匈奴。”这是“楼兰”的名字第一次出现在史书中。
公元前126年，张骞出使西域历经十三年艰苦回到汉廷，他向武帝报告所经的西域国度时说，“楼兰、姑师邑有城郭，临盐泽。”姑师是另一个西域古国，也叫车师，而盐泽即我们并不陌生的“罗布泊”。这个报告也被司马迁抄下来，录在《史记·大宛列传》里，这是史书中最早介绍这个古国的位置。
1901年3月，斯文·赫定开始进行挖掘，发现了一座佛塔和三个殿堂以及带有希腊艺术文化的木雕建筑构件、五铢钱、一封佉卢文书信等大批文物。随后他们又在这片废墟东南部发现了许多烽火台一起延续到罗布泊西岸的一座被风沙掩埋的古城，这里就是楼兰古城。
