单于都护府是唐朝建立的九个重要的都护府之一，是管理北方边疆东突厥故地的重要机构，所辖地区基本上位于今内蒙古自治区境内，属关内道。

贞观四年（630年）三月，唐朝大将李靖俘颉利可汗，灭亡东突厥。唐太宗在突利可汗故地设置顺、祐、化、长四州都督府，颉利可汗故地置定襄都督府、云中都督府。

永徽元年（650年）唐平突厥车鼻可汗，“突厥诸部尽为封疆之臣”，乃于其地设瀚海都护府，领狼山、云中、桑干三都督府，苏农等二十四州，与燕然都护府壤地交错。

龙朔三年（663年），移治云中古城，改名云中都护府，移燕然都护府于碛北，并改名瀚海都护府，遂以碛为界，碛南诸都督府州隶云中。

麟德元年（664年），改名单于大都护府，辖境北距大漠，南抵黄河。高宗末年后突厥兴起，尽拔诸羁縻府州。