《乐府诗集》引《乐苑》云：“《伊州》，商调曲，西京节度盖嘉运所进也。”陈旸《乐书》则载：“西凉节度盖嘉运所进北庭伊州，亦北歌之一也。”明高棅《唐诗品汇》亦载为“西京节度使”。而据《唐方镇年表》载：开元二十二至开元二十九年，盖嘉运为北庭都护。之后，他又担任了碛西节度使。开元二十八年，他又因战功卓著而兼任河西、陇右节度使，负责经略吐蕃。盖嘉运向朝廷献《伊州》，其目的之一就是想使皇帝籍此曲了解伊州的情况。因此，当时伊州当处于盖嘉运的统治之下。而伊州隶于北庭，北庭又隶于陇右道，因此不管盖嘉运任何官职，伊州都在他的统治范围之内。因此，文献中的“西京”、“西凉”也不能确指某个地方，但肯定在陇右道内。
《伊州》亦是胡曲。《宋史》载：“《伊州》、《石州》、《甘州》、《婆罗门》者，胡曲。” 它究竟来自哪里？《碧鸡漫志》卷三记载：“予谓凉州定从西凉来，若伊与甘，自龟兹致。”此处的“伊”，指的即是《伊州》。因此，《伊州》当源自龟兹。伊州“属伊吾郡，本伊吾卢地，在敦煌之北，大碛之外，南去玉门八百里”，位于今新疆哈密县附近。龟兹的地理范围，《通典·边防七》有载：“大唐贞观二十三年，将军阿史那社尔伐龟兹，掳其王而归，立嗣子素稽为王。今安西都府所理，则龟兹城也。今王则震之后也。今并有汉时姑墨、温宿、尉头三国之地。”可见，龟兹涵盖了今库车、轮台、阿克苏、拜城、沙雅等地。因此，伊州和龟兹之间并不太遥远。再加上龟兹“管弦伎乐，特善诸国”，因此“《伊州》自龟兹致”是可能的。
《碧鸡漫志》进一步说明了它的创作过程：“蔡绦诗话云出唐人《西域记》。龟兹国王与臣庶知乐者，于大山间听风水声，均节成音。后翻入中国，如伊州、甘州、凉州，皆自龟兹致。”此条史料的确见于蔡绦《西清诗话》。但根据“诗话云出唐人《西域记》”可以得知，此条史料当源自唐人《西域记》。此处的“唐人《西域记》”是《大唐西域记》的简称，而笔者遍阅《大唐西域记》，其中并无这方面的内容。因此，“《伊州》是龟兹国王和‘知乐者’共同创作”这一观点是值得怀疑的。至于他们“于大山间听风水声，均节成音”的说法，也无据可查。
《伊州》创作的时间，当在唐代贞观至开元年间。《伊州》是以地名为乐曲名的，因此应该先有“伊州”之名，才有《伊州》之乐。而“伊州”之地名最早出现于贞观初年。据《通典》载：“伊州在敦煌北大碛之外，为戎狄之地，非九州之限。后汉明帝始征取伊吾卢地，即此也。尔后多为屯田兵镇之所，未为郡县。后魏始置伊吾郡，后又为戎胡所据。至大唐贞观初，内附，乃置伊州。或为伊吾郡。”，此地在唐太宗贞观之前一直被称为“伊吾”，直到贞观初，它才有了“伊州”这一名称，因此《伊州》最早产生于贞观年间。
同样，《伊州》也具有明显的少数民族乐舞的特点。因为伊州曾经“为戎狄之地”，后又被“戎胡所据”，长期有少数民族在此地生活。
《伊州》乐创作完成后，传到了碛西北庭之地。开元年间，盖嘉运遂将它进献给热衷音乐的唐玄宗。