。1241年，察合台卒，次子抹土干之子合剌旭烈继位。

    贵由继汗位后，废合剌旭烈，改立也速蒙哥为察合台汗国之汗。蒙哥时期，合剌旭烈妻杀也速蒙哥，自摄国政。

    忽必烈即位后，遣抹土干之孙巴剌持诏回国继承汗位。1269年，巴剌与海都在答剌速河畔举行大聚会，划分了各自在中亚的势力范围。巴剌之子笃哇在海都支持下即位，从此察合台汗国被海都所控制。

    笃哇、海都经常侵扰元朝边境，攻掠畏兀儿地区。1298年，笃哇又袭击驻守于金山一线的元朝军队，俘杀守将汪古部首领阔里吉思。1301年，笃哇、海都率军与元朝军队大战于帖坚古山（阿尔泰山与札卜哈河之间），笃哇中箭受伤，海都亦受伤致死。笃哇与海都之子察巴尔被迫向元成宗请和，重新承认元朝皇帝的宗主地位。不久，笃哇与元朝联兵击败察巴尔，吞并了大部分窝阔台汗国领地。1306年，宽彻继立为汗，继续实行与元朝友好的政策。耶先布华统治汗国时期，为扩大牧场，率军入侵元朝，被元军击败。为了弥补损失，他又入侵伊利汗国，元军乘机再度深入中亚草原，他才被迫撤兵。

    怯别统治时期，与元朝恢复友好关系，双方经常遣使往来。汗国统治中心逐渐西移。1330年，怯别弟笃来铁木儿继承汗位。同年，元政府颁布《经世大典》，其中附图称察合台汗国为笃来铁木儿属下，与钦察汗国、伊利汗国相并列。

    敞失汗统治时期，阿力麻里是汗国东部最重要的城市，罗马教廷派出许多传教士到此传教。不久，敞失被谋杀，其弟也孙铁木儿继位。从也先不花到也孙铁木儿，察合台汗一直维持着统一。

    合赞汗死后，察合台汗国陷于分裂，各部诸侯自立为可汗。顺帝至正六年(1346年)，多乎剌氏贵族拥立吐乎鲁铁木儿为汗，统一汗国。二十二年(1362年)，吐乎鲁铁木儿死，河中地区铁木儿势力迅速发展，东部仍在吐乎鲁铁木儿后裔统治之下。

    窝阔台汗国由成吉思汗第三子窝阔台的后代海都所建，占有耶密立(今新疆额敏县附近)与霍博(今新疆和布克赛尔蒙古自治县)地区，位于察合台汗国的北方。

    蒙古大汗蒙哥死后，阿里布哥与忽必烈争夺大汗位，海都依附于阿里布哥，与忽必烈为敌。阿里布哥失败后，海都拒绝归附忽必烈。至元五年(1268年)，海都开始举兵东犯元境。他与察合台汗国的巴剌相结纳，取得伊犁河谷与可什哈尔（今新疆喀什)地区，并纠集窝阔台、察合台、术赤三系诸王，1269年在答剌速河(今塔拉斯河)畔召开聚会。

    巴剌死后，察合台汗国实际上成为海都所操持的附庸，它的统治者笃哇追随海都，多次进扰元朝的西北边境。海都统治下的窝阔台汗国所控制的地域，西至可什哈尔与答剌速河谷，南及天山南坡诸城，东抵哈剌火州(今新疆吐鲁番)，北有耶尔得斯河(今额尔齐斯河)上游之地，成为中亚的一大势力。

    1301年，海都犯元境，在与元军战斗中受伤，回师途中死去，其子察巴尔继位。窝阔台后裔为争夺汗位发生矛盾和分裂，汗国力量削弱。1304年，笃哇起而与察巴尔争战，大掠其国西部诸城。元朝海山的军队同时跨过阿尔泰山，大破察巴尔军，察八儿投奔笃哇。窝阔台汗国所属诸部，一部分归附元朝，大部分降于笃哇。1309年，察巴尔因参与察合台汗国的一次内争失败，逃归元朝，元封他为汝宁王。他的领地大半为新即位的察合台汗耶先布华所有，窝阔台汗国亡。

    伊利汗国由成吉思汗第四子托雷之子旭烈兀所建，在十三世纪中叶至十四世纪中叶统治波斯一带。

    1252年，蒙哥命旭烈兀西征波斯等地。忽必烈即位后，命旭烈兀统领阿姆河以西直至密西尔（今埃及）的辽阔土地。旭