蒙古三度西征后，在被征服地区建立了“四大汗国”： 窝阔台汗国、钦察汗国、察合台汗国、伊儿汗国。四大汗国的统治者在血统上均出自成吉思汗“黄金家族”，彼此血脉相连，因而同奉入主中原的元朝为宗主，与元朝驿路相通。
窝阔台汗国于1225年建立，窝阔台即大汗之位后，将此封帝赐给长子贵由。主要领土为现今中国新疆、中亚一带的西辽故土。蒙哥继位后，对窝阔台势力进行镇压及分化。忽必烈迁都北京后，窝阔台汗国拒绝归附忽必烈。
忽必烈在位期间大行汉化政策，引起蒙古诸王公不满。窝阔台嫡孙海都数度起兵作乱，1301年，叛军进犯元朝，大败。1310年，海都之子为察合台汗国所败，遂亡。
察合台汗国建立于1227年，位于现今中国新疆、中亚一带，系成吉思汗次子察合台封地。初领西辽旧地和阿姆河与锡尔河之间的领土。建都阿力麻里，1310年吞并窝阔台汗国，国势达于极盛，其疆域东起吐鲁番，西至阿姆河，北到塔尔巴哈台山，南达兴都库什山。察合台汗国的对外活动，主要是与德里苏丹国开战以及掠夺阿富汗，因为被重重包围，因此军事活动限于掠夺印度。
14世纪中期，察合台汗国分裂为东、西两部。东察合台汗国领有窝阔台汗国旧地，以西辽的疏附为都，后进一步分裂，16世纪先后被并入明。西察合台汗国领有河中之地，以撒马尔罕为都城，1370年被新兴的帖木儿帝国所灭。
钦察汗国于1219年建立，成吉思汗生前曾将所征服的咸海、里海以北的广袤的钦察草原赐给长子术赤为封地。1235年，术赤长子拔都西征罗斯和东欧，辖地广大，东起叶尼塞河，西至多瑙河下游，南迄高加索，北接俄罗斯。1243年西征结束，拔都以伏尔加河下游的萨莱为都，建钦察汗国。因大汗帐色金黄，欧洲人又称其为“金帐汗国”。
拔都后来又将咸海东北之地分封给斡鲁朵，称“白帐汗国”；将咸海以北、西至乌拉尔河之地封给昔班，称“蓝帐汗国”。二者皆以金帐汗国为宗主。自1219年建国到14世纪中叶的100年间为其盛世。蒙古贵族逐渐与钦察草原各游牧部族的贵族合流，改操突厥语，转皈依伊斯兰教，不断与相邻的伊儿汗国争夺阿塞拜疆等地，经常以大军征讨不驯服的俄罗斯王公。
1341年起，国内矛盾激化，内讧不已。在新兴的帖木儿帝国以及崛起的莫斯科公国等的先后打击下，国势日趋衰落。15世纪时，金帐汗国分裂成喀山汗国、克里米亚汗国、阿斯特拉罕汗国、西伯利亚汗国、大帐汗国等国家。15世纪20年代初，作为附庸国的俄罗斯从大帐汗国中独立出来，并灭亡了大帐汗国。
伊儿汗国于1256年建立，位于高加索、伊朗、伊拉克等地，为拖雷三子旭烈兀远征西亚所建的汗国。1264年，忽必烈大汗正式册封旭烈兀为伊儿汗。其国东起阿姆河，西至地中海，北抵高加索，南达印度洋，首都为大不里士。
1295年，合赞汗继位后，全面实行伊斯兰化改革，将其定为国教，以争取众多穆斯林贵族的支持。从政治上，大力推行阿拉伯帝国的传统体制，因此到14世纪初时，伊儿汗国的社会经济得到加强，伊斯兰文化也有很大发展。1304年，合赞汗去世，伊儿汗国内外局势日趋严重。内有诸王争立，权臣争势，内讧迭起；外有埃及王朝和钦察汗国不断侵扰，国运日蹙，陷于分裂。1388年，被帖木儿帝国所灭。
必须说说这个灭掉伊儿汗国之帖木儿帝国——帖木儿出生在西察合台汗国，有人说他是突厥人，蒙古人的血统是自称的，但一般还是把他看成蒙古人。
西察合台汗国内乱时，帖木儿家族扶持与他有姻亲关系的王族侯赛因。1362年，帖木儿右腿因伤致残，故又称“跛子帖木儿”。1364年，帖木儿把侯赛因扶上了大汗宝座。不过五年后的1369年，帖木儿在西察合台政变中杀死侯赛因，自己登上汗位，为维护正统地位，宣布自己是成吉思汗后裔。西察合台汗国由此宣告灭亡。
帖木儿志在把曾经席卷三洲的庞大蒙古帝国再度统一起来。
从1380年开始，帖木儿帝国先后攻占伊朗和久拿不下的阿富汗，进而打下两河流域；1388年征服花剌子模；1388年至1395年，灭伊儿汗国，并多次进攻钦察汗国，毁其首都，统治亚美尼亚和南高加索；1398年进攻印度的图格鲁克王朝，陷德里，屠城10万众，统治北印度。
