楼兰古城是汉、魏、西晋时期重要的古城遗址，位于新疆维吾尔自治区若羌县孔雀河下游罗布泊西部，处于西域的枢纽，在古代丝绸之路上占有极为重要的地位。
楼兰属西域三十六国之一，与敦煌邻接，据《史记-大宛列传》记载：“楼兰、姑师，邑有城郭，临盐泽。”西汉王朝与匈奴激烈抗争，通达西、南亚只能取道阿尔金山、昆仑山北麓或天山南麓。
当时，我国内地的丝绸、茶叶，西域的马、葡萄、珠宝，最早都是通过楼兰进行交易的。位于西行孔道的楼兰很快发展成为“丝绸之路”上的新兴都市，在魏晋及前凉时期为西域长史治所。在遗址中发现的汉文文书上，用“楼兰”佉卢文称呼该城。
楼兰王国从公元前176年以前建国，范围东起古阳关附近，西至尼雅古城，南至阿尔金山，北到哈密。到630年消亡，共有800多年的历史。
汉时的楼兰国，有时成为匈奴的耳目，有时归附于汉，玩弄着两面派的政策，介于汉和匈奴两大势力之间，巧妙地维持着其政治生命。
由于楼兰地处汉与西域诸国交通要冲，汉不能越过这一地区打匈奴，匈奴不假借楼兰的力量也不能威胁汉王朝，汉和匈奴对楼兰都尽力实行怀柔政策。
4世纪中叶以后，随着丝路交通的转移，楼兰逐渐衰落，后沉没在沙碛之中……
古城平面近正方形，城墙长期受东北向季风吹蚀，几乎全部为流沙所掩埋。楼兰古城四面城墙正中部有缺口，似为城门，其中西城墙缺口处有两个残土墩，相距4米，似为瓮城遗迹。城墙用红柳枝与黏土相间筑成，未经夯打。
城内有一条古河道，自西北流向东南，与孔雀河支流相通，将城址划分为西南区和东北区。西南区保存着成片建筑遗迹，木质柱梁及红柳墙清楚可见。
楼兰城内最高建筑物是位于城东部的一座佛塔。塔身是由土坯加木料垒砌而成的；塔基为方形，塔身圆柱形，土坯砌成。
塔南的土台上，有一组高大的木构建筑遗迹，发现有汉文、佉卢文文书及简牍、五铢钱、丝毛织品、生活用具等。建筑遗迹呈四合式院落。最主要的一处建筑是位于古河道南的“三间房”，为城内最显目的标志之一。
“三间房”的院落坐北朝南，直接对着南城门。土坯砌墙，东西两厢房可见遗迹，墙用大木材作框架，红柳枝夹条，外涂草泥。
这三间房的墙壁是城中唯一使用土坯垒砌而成的，东西两端的房屋都是木结构，构筑的特点是取平整枋木置于地面。枋木两端凿榫立柱架梁，四周木梁，柱架纵横，总数不下百根。
此处曾发现西域长史府大批文书、残简和木尺、笔、漆器、陶器及早期粟特文和佉卢文文书，从这一组建筑物的位置和构造等情况分析，这里可能就是当年楼兰城统治者的衙门府所在地。
其西的一组庭院，可能是官宦宅邸，南边分布着矮小的民居。城中发现的各种文书、简牍，被称作罗布泊文书。
在城内还发现大量的厚陶缸片、石磨盘断片、残破的木桶和各种钱币、戒指、耳环和汉文木简残片等。这些物品，对研究楼兰古城历史，都是无价之宝。
古楼兰城内有一条东西走向、穿城而过的古渠道遗迹，可能就是古楼兰城居民直接取水的水源。
城内外都发现大量细石器、玉石斧、汉式弩机、各种铜镞、五铢钱、半两钱、货泉、陶器、玻璃器和金器、铜器、木器、纺织品、饰件及玛瑙珠，还有一枚贵霜王国钱币。
故城东北有两处两汉时期的墓地，其中9座墓葬为竖穴土坑，有单人、双人和多人葬3种。出土遗物除具有鲜明地方特色的弓箭、木器、手制陶器外，还有来自中原地区的铜镜、锦、绢、漆器。
罗布泊以东发现了一些外形特殊的古墓。围绕墓穴是一层套一层共七层由细而粗的圆木，圈外又有呈放射状四面展开的列木。整个外形像一个大太阳，不由得让人产生各种神秘的联想。
墓中死者有的衣着完整，是一些人属于“深目高鼻”的古欧洲人种，与现代北欧人很相似。他们的头骨可以分成两组，一组与南西伯利亚、阿尔泰地区青铜时代的安德洛诺沃文化相近；另一组与时代更古老的阿凡纳沃文化相近。也就是说，在同一地点，埋葬着两批体态不同的古欧洲人。
特别是墓中出土的一具中年女性干尸，经测定，表明是一具距今3800年的古尸。她体肤指甲均保存完好，有一张瘦削的脸庞，尖尖的鼻子、深凹的眼眶，褐色的头发披肩。
另外，她的上身裹着一块粗毛织的毯子，胸前的毯边用削尖的树枝别住，下身裹着一块羊皮，脚上穿一双翻毛皮制的鞋子，头上戴毡帽，帽上还插了两根雁翎，被世人称为“楼兰美女”。
在人类历史上，楼兰是个充满了神秘色彩的名字。它曾经有过的辉煌，形成了它在世界文化史上的特殊地位。
1900年，瑞典探险家斯文.赫定正在罗布泊西部探测，偶然发现了一座高大的佛塔和密集的废墟，那里有雕刻精美的木头半埋在沙中，还有古代的铜钱。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，这就是楼兰古城。
1901年，斯文.赫定在遗址中掘取了大量汉文木简、文书，少量佉卢文书、古钱、精美木器等文物。推定该遗址就是汉文古籍中的“楼兰”城。
此后，美国、英国、日本等先后多次进入楼兰，进行盗掘。在20世纪初的考察过程中，大量楼兰文物被国外考察团带走。
20世纪50年代后，我国考察队在克服了重重困难以后到达了楼兰古城进行考察。1979年至1989年，新疆文物考古研究所先后7次组队进入罗布荒漠调查楼兰故城。1980年对故城及城郊汉墓进行了发掘。
