絲綢之路是橫貫亞洲大陸，連結亞、歐、非三洲的一條交通大動脈。在絲路「申遺」過程中，國家文物局的有關文件指出：絲綢之路中國段的起點是漢代東、西兩京(洛陽、長安)。作為絲綢之路的東方起點，洛陽為絲綢之路的形成、發展發揮了重要作用。
西晉太康二年(281年)，汲郡古墓出土大量竹簡，晉王朝令運回京師洛陽進行整理，發現是一批古書。其中的《穆天子傳》記載，西周周穆王十三年(約公元前989年)，周穆王率領大隊人馬，攜帶大量絲織品等禮物，從洛陽出發，最終到達西王母之邦，會見西王母。往返行程約三萬五千里。不少研究者認為：《穆天子傳》所提供的材料，除去神話傳說和誇張的成分，有助於瞭解先秦時期中西交通路徑及文化交流情況，說明早在西漢張騫「鑿空」之前，中國內地和中亞之間已有交往和接觸。
西漢張騫「鑿空」西域，標誌絲綢之路正式形成。西漢末年，王莽篡政，絲綢之路斷絕。據《後漢書》記載：東漢永平十六年(73年)，漢明帝派竇固率兵攻打匈奴，會戰於天山。在這次出擊匈奴的戰爭中，「投筆從戎」的東漢著名軍事將領和外交家班超奉命出征，立下戰功。班超率屬員36人，出使鄯善(今新疆若羌縣一帶)，以「不入虎穴，焉得虎子」的英雄氣概，夜攻縱火，殺匈奴使者，後于闐國(今新疆和田縣一帶)也殺了匈奴監督官，班超又更換了臣民怨恨的疏勒王，新立了另一位疏勒王。至此，隔絕58年的西域及「絲綢之路」，重新暢通。
安帝延光二年(123年)，東漢派班超之子班勇出任西域長史。班勇保護了邊塞與絲綢之路的暢通。他撰寫的《西域記》一書，是范曄撰寫《後漢書·西域傳》的重要依據。
《後漢書·和帝紀》載：永元十二年(公元100年)「冬十一月，西域蒙奇、兜勒二國遣使內附，賜其王金印紫綾。」有研究者稱：文中提到的蒙奇、兜勒是兩個地名，分別是羅馬帝國的馬其頓行省和東方省推羅城。這應該是東方大漢帝國和西方羅馬帝國的第一次直接接觸。而羅馬境內使者東來洛陽的路徑就是絲綢之路。
隋、唐均曾以洛陽為都。據《隋書》等記載，隋初，因突厥、吐谷渾「壅遏，故朝貢不通」。大業五年(609年)春正月，隋煬帝從洛陽出發，御駕親征吐谷渾，吐谷渾大敗，所部十萬餘口、六畜三十餘萬降隋。隋以其地置西海郡(今青海湖西)、河源郡(今青海興海東南)、鄯善郡(今新疆若羌)、且末郡(今新疆且末)等四郡，發人戊守，進行屯田。隋煬帝此舉，對於打通和西域的聯繫，保障絲綢之路暢通都具有重要意義。
佛教文化曾經對中國社會和中國文化產生了深遠的影響，而佛教文化的傳入和交流，就是通過絲綢之路進行的。
據東漢末年牟融所撰《理惑論》記載：昔孝明皇帝夢見神人，飛在殿前。他詢問群臣，傅毅回答：天竺國有得道者，號曰佛，正如您所夢見者。於是漢明帝派遣使者秦景、王遵等十二人，出使西域，在大月支(今阿富汗至中亞一帶)寫得佛經四十二章。當時在洛陽城西雍門外修建佛寺，又於南宮清涼台、開陽門、顯節陵上作佛像，「學者由此而滋」。另《高僧傳》還有攝摩騰、竺法蘭二位印度高僧隨同東來的記載。這便是中國第一次「西天取經」，所修佛寺就是中國第一古剎白馬寺。
太和十八年(494年)，北魏遷都洛陽。神龜元年(518年)，住在洛陽聞義裡的宋雲與比丘惠生，由京城洛陽出發，沿「絲綢之路」西行，出使西域，拜取佛經。正光三年(522年)宋雲、惠生等由天竺回到洛陽，他們取回大乘經典170部，豐富了中國的佛教文化。
至唐代，洛陽人王玄策曾先後三次出使印度。其中第三次出使印度是在唐高宗顯慶二年(657年)。當時唐高宗住在洛陽，王玄策等奉旨去印度送袈裟。在顯慶五年(660年)，他們曾在印度參加摩訶菩提寺舉行大法會。返國後，王玄策到東都洛陽，並把從印度取回的彌勒菩薩新樣供奉在洛陽敬愛寺中。麟德二年(665)，王玄策於龍門石窟賓陽三洞之南洞敬造彌勒像，並留下造像題記。
從王玄策所行路線看，可以說明唐王朝與印度之間有另一條通道，即由唐蕃古道經尼泊爾進入印度。
「無數鈴聲遙過磧，應馱白練到安西。」絲綢之路是一條合作之路，友誼之路，共贏之路，它為東西方經濟文化交流，為人類發展進步做出了重大貢獻。