乌兹别克人的祖先是印欧语系的伊兰人和来自蒙古-突厥语族昔班尼汗的牧民的混合体。古代依兰人主要生活在中亚的锡尔河和阿姆河流域，以及泽拉甫河流域，又称中游。
公元前2世纪，属于阿尔泰语系的突厥部落开始陆续进入中亚。随着交流的深入，当地土著依兰部落受其影响，逐渐演变为说突厥语的民族。这些人被称为土耳其人、布哈拉人、费尔干纳人、瓦拉摩斯人和撒马尔罕人，这取决于他们的活动区域。乌孜别克族的名称源于公元14世纪蒙古帝国四大汗国之一的统治者苏丹穆罕默德乌孜别克汗，元朝历史上称为“越别”和“越祖伯”。在乌孜别克汗的统治下，黄金部落一度强盛，当时称为“乌孜别克汗国”。然而好景不长。从公元14世纪中叶开始，金帐汗国因争夺汗位而陷入连年战乱。公元15世纪，处于贫困和人口稀少状态的金帐汗国终于崩溃了。此时，金帐汗国的一部分白帐汗国日益强大，其统治下的农牧民被广泛称为乌兹别克人。
1451年，穆罕默德昔班尼建立了“昔班尼汗国”。当时，生活在水泽和中亚草原和山林中的突厥部落是组成昔班尼汗国的主要部落。15世纪末至16世纪初，昔班尼汗率领乌孜别克游牧民族南下，通过多年的战斗，最终确立了他们在河中央和费尔干纳河流域的统治地位。
于是，南方的乌兹别克人与从事农业的土著人生活在一起，开始了部落间新的大融合。由于南方乌兹别克人的语言与当地部落的语言相同或相近，以及他们在政治经济领域的主导地位，促进了整个乌兹别克人的形成。