与此同时，北辽灭完后，

北辽大将耶律大石率军西行，

公元1124年，率军西行的耶律大石，到达可敦城（今蒙古国布尔干省青托罗盖古回鹘城）建立根据地，

公元1132年，耶律大石在叶密立城登基称帝，号“菊儿汗”，群臣又尊汉号为“天佑皇帝”，建元延庆，西辽正式建立。

而此时，经过多年的政治演变，

喀喇汗王朝汗桃花石族的两大系已完全形成，

即长支阿里系和幼支哈桑系。

起初，王朝的统治权控制在阿里系手中，但玉素甫卡迪尔汗占领喀什噶尔后，王朝的统治权转到哈桑系手中。

公元1041年，伊卜拉欣用武力夺取布哈拉后，阿里系控制了河中地区，而哈桑系只控制王朝东部。

伊卜拉欣自称桃花石·博格拉·喀喇汗，完全独立自主，不承认东部喀喇汗为宗主。

于是在中亚地区形成了完全平行的两个独立王朝——东部喀喇汗王朝和西部喀喇汗王朝。

大约自1041年起，喀喇汗王朝正式分裂为二，

西汗为阿里后裔，通称阿里系，领有河中地区及费尔干纳西部，以撒马尔罕、布哈拉为都城；

东汗为哈仑·卜格拉汗后裔，通称哈仑或哈散系，领有怛逻斯、白水城、石城、费尔干纳东部、七河流域和喀什噶尔，以八剌沙衮为政治、军事都城，以喀什噶尔为宗教、文化中心。

公元1089年，塞尔柱王朝攻下布哈拉，

西部喀喇汗王朝从此在政治上成为塞尔柱王朝的附庸；

东部喀喇汗王朝在1130年，也曾一度表示臣服于塞尔柱王朝。

1124年，到达西域的耶律大石，曾经带领少量部众逃亡至东喀喇汗汗庭请求避难，

不料此时的东喀喇汗朝自顾不暇，

耶律大石遂联合3万回鹘族人，驻扎叶密立，开始发展自己的势力，

更是在公元1132年，于叶密立城，登基称帝，建立西辽。

公元1134年，东部喀喇汗王朝大可汗伊卜拉欣，同葛逻禄首领和康里首领不和，发生冲突，请求耶律大石出兵支援。

耶律大石趁机发动政变，占领八剌沙衮，作为自己的都城，

至此东部喀喇汗王朝势力大减，辖地只有喀什噶尔、阿克苏与和田地区。

而西部喀喇汗王朝，

从11世纪末、12世纪初起，已受塞尔柱突厥王朝（1038～1194）之挟制，

公元1137年，西辽大军在和毡，击溃西部喀喇汗王朝的军队。