喀喇汗王朝在索格底亚那的统治经过一百多年后，受到了来自东方的契丹人的挑战：中原北方辽政权的王族成员耶律大石，由于不满于天祚帝耶律延禧的作为，于1124年愤而西走。他率部经蒙古高原西迁，相继抵达乞儿吉思、回鹘以及七河等地区，约在1134年，他征服了喀喇汗王朝东支所拥有的喀什噶尔与和田地区；1141年，他又乘索格底亚那内乱之机，率军南下，击溃了前来支援喀喇汗统治者的塞尔柱军队，占领了该地区。耶律大石所建立的这一中亚政权被中国史称为“西辽”。 西辽尽管征服了索格底亚那，但是并不直接干预当地的行政事务，而只是主要派遣“少监”和“监国”对征服地区征收贡赋。西辽的君主号称“葛尔罕”，通常只要被征服者承认“葛尔罕”的最高主权，并交纳少量贡赋，便能相安无事。因此，索格底亚那的喀喇汗朝政权仍能以西辽之附庸的名义维持下去。
