元朝灭亡后，蒙古各部退居草原，长期与明朝南北对峙，几乎与明朝统治相始终，两者形成了密切的政治、军事、经济关系。三边总制即是应对北边军事形势而产生的，并与陕西三边四镇的形成与建设相辅相成。
明代所谓的“陕西”，其实在大多数时候，指的都是整个西北地区，包括了后世的甘肃、宁夏、陕西、青海及内蒙古的部分地区。
为加强对该地区的军事防御，大明在此先后建立了四大军事重镇，即宁夏镇、甘肃镇、延绥镇、固原镇陕西镇。三边，即指其中宁夏、甘肃、延绥地区。最迟至明代中期，三边军镇已经设立并逐渐完善。
据《明会典》记载：“弘治十年议遣重臣，总制陕西、甘肃、延绥、宁夏军务。十五年以后，或设或革。至嘉靖四年始定设。四镇兵马钱粮、一应军务从宜处置。镇巡以下悉听节制，军前不用命者，都指挥以下听以军法从事。”
而关于陕西三边总制的初设时间，历来有多种说法，比较主流的一种说法是认为当早于弘治十年。具体而言，成化十年时，王越已有总制之名，统驭各路军马。
时孛罗忽、满都鲁、自加思兰等常居河套地区，连年入寇陕西沿边一带：“成化初，毛里孩乩加思兰、孛罗忽、满都鲁继至、初犹去住不常。六年以后始为久居计，深入诸郡杀掠人畜，动辄数千百万，岁常四三入。边将拥兵坐视，或视其出而尾之，偶获所遗老弱，辄虚张以为斩获之数。甚者，杀吾民为虏级，皆冒为功，被升赏无笄，有败衄者，罪止降谪且多宥之。”
正是由于此时边将多不用命，虏患由是日炽。而王越几次攻之，稍有所获。成化九年九月十二日，王越袭破“虏营”于红盐池。成化九年十月十一日，王越等获韦州之捷，夺还男女一千九百三十四口。
宪宗欲从长计议，迫使“虏贼”不敢犯边，遂授予王越节制大权，以促其大成。然而在成化十年七月，王越因病势渐增而回京。
弘治十年，蒙古人寇肃州之沙窝堡，巡抚甘肃都御史吴珉不能抵御，兵部乃议设总制官，遂令王越总制甘凉各路边务兼巡抚地方。不久即命甘肃、宁夏、延绥三边军马俱听王越总制调用，巡抚甘肃都御史另选他人。
王越任总制期间主要应对贺兰山后蒙古一部，孝宗特告之：“贺兰山后乃虏贼巢穴，累次寇边，皆自彼而入，使其住居年久，熟知地方或诱引北虏大众，或招来野乜克力等夷，为患不小，尔须运谋追剿，母令滋蔓。”
正德元年二月，时在陕西一带督理马政的巡抚杨一清因宁夏花马池屡被侵袭，所调延绥游兵久不至，故请设总制居中调度。经兵部会同廷臣推举，武宗简命杨一清总制陕西、延绥、宁夏、甘肃等处边务兼督理各该地方马政。
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