流域與伊犁河河谷興建了大批新興城市。大批突厥語民族由遊牧轉入定居，經濟文化非常發達。
大約自11世紀中葉起，喀喇汗王朝正式分裂為二。西汗為阿里後裔，通稱阿里系，領有河中地區及費爾干納西部，以撒馬爾罕、布哈拉為都城；東汗為哈侖。卜格拉汗後裔。通稱哈侖或哈散系。領有怛邏斯、白水城、石城、費爾干納東部、七河流域和喀什噶爾，以八剌沙袞為政治、軍事都城，以喀什噶爾為宗教、文化中心。
兩汗國偶爾互相攻伐，並引外部勢力為助；同時，東、西兩汗國內部也內訌不已。
元佑四年塞爾柱王朝攻下布哈拉，西部喀喇汗王朝從此在政治上成為塞爾柱王朝的附庸；東部喀喇汗王朝在未來，也曾一度表示臣服於塞爾柱王朝。
這個國家的政治體制很是奇葩。早期喀喇汗王朝的政治體制是阿爾泰語系各民族古老的習慣法“雙王制”，即汗國分為兩部分。由汗族中最長者任大可汗，次長者任副可汗。分別統治汗國的一部分，正汗、副汗的汗號往往帶氏族圖騰如獅子（阿爾斯蘭）、公駝（博格拉）等名。正、副汗之下有四個小汗，分別是阿爾斯蘭伊利克，博格拉伊利克，阿爾斯蘭特勤，博格拉特勤，小汗之下有埃米爾、玉伽、俟斤、伯克、伊難珠匐等頭銜，對應宰相、將軍、侍從官、秘書官等職務，以此組成嚴明封建等級階梯，逐級晉升，分治各地。
公元10世紀信奉伊斯蘭教後，稱號之下再加伊斯蘭名字和稱號。由於與以薩曼王朝為代表的波斯—伊斯蘭文明頻繁接觸，逐漸吸收波斯帝國薩曼王朝中央集權制度，加以糅合發展，汗國在一些比較重要的地區設立省份、城市、州縣，任命埃米爾、伯克等官僚進行統轄。並在中央設立“迪萬”（dawani，國務會議），宗教事務所等機構，協助汗室處理政治、司法與宗教事務。
薩土克。卜格拉；汗。阿卜都。卡里姆卒於955年。他一生最重要的事蹟，是在西部突厥各族人民與穆斯林世界頻繁交往二百五十餘年的基礎上，首先皈依伊斯蘭教。子木薩繼位，20萬帳突厥人接受了伊斯蘭教，於是喀喇汗王朝便成為中國境內第一個接受伊斯蘭教的突厥語民族建立的王朝。
同時，王朝的歷代可汗在稱號中大多都附加“喀喇汗” ；這一表示維護傳統的顯赫尊號，後世的史學家才特別地稱其為“喀喇汗王朝”，此外，王朝大汗的頭銜中又往往附加一個稱號——”“桃花石汗”，其明確含義即為“中國君王”。（臭不要臉）
汗位的繼承，是傳長制，不是嫡承製。大可汗稱為阿爾斯蘭喀喇可汗，駐巴拉沙袞（今吉爾吉斯斯坦共和國托克馬克東），以後隨著王朝統治民族定居農業文化的發展，多駐喀什噶爾。所以喀什噶爾又稱為“斡耳朵坎特”。副可汗稱博格拉喀喇可汗，初駐怛邏斯（今哈薩克共和國塔拉斯），中遷喀什噶爾，後又遷回怛邏斯，公元893年，怛羅斯被波斯薩曼王朝攻佔，遂遷至喀什噶爾，公元999年滅薩曼王朝後，撒馬爾罕（今烏茲別克撒馬爾罕）、布哈拉（今烏茲別克布哈拉）成為汗國新的政治、經濟中心。
喀喇汗王朝在王朝的直轄領地，再不分封，實行中央集權。取消了分封制，這在中亞史上是一個具有里程碑意義的重大進步，它極大改變了新疆以及中亞南部千百年來分裂割據的局面，而且有效地保證了中央集權。所以喀喇汗一代，除東西喀喇汗分家之外，從未見有地方政權獨立、封建領土混戰的記載，這有利於社會的安定和生產的發展。
非直轄領地的大大小小的遊牧部落就各自為政了，但也影響不到大局。
儘管喀喇汗王朝實行中央集權，但汗國仍具有一定的分裂趨勢。問題的根源就在於雙汗制度，大汗直接統治東部，汗廷在八剌沙袞（balasagun），副汗在怛邏斯（talas）和喀什（kashgar）。雙汗都享有軍事權，對汗國的統一是一大隱患。
這個緊跟在阿拉伯人勢力退出後崛起的突厥國家幾乎完全的被伊斯蘭化了，到處都是包著頭巾的大鬍子。喀喇汗王朝是操突厥語的民族建立的第一個穆斯林王朝，但喀喇汗王朝力圖保持東方王朝的特色，在諸大汗鑄造的錢幣上，常有“桃花石。布格拉汗”、“秦之王”及“秦與東方之王”等稱號。“桃花石”和“秦”都是當時中亞地區對中國的稱號。
在喀什噶爾人馬哈茂德所著《突厥語大詞典》及中世紀阿拉伯、波斯的文獻中，多處把喀什與宋、契丹並列，認為中國是由這三部分組成的。雖然這僅僅只能體現唐帝國對突厥