成吉思汗自西征胜利后，便把所征服的土地作为“份地”分给自己的长子术赤、次子察合台、三子窝阔台。这些份地后分别形成钦察汗国、察合台汗国、窝阔台汗国，加上尔后旭烈兀建立的伊儿汗国，从而出现“四大汗国”并立的局面。
钦察汗国
长子术赤
原为术赤封地，辖境为额尔齐斯河以西、咸海、里海以北地区。年拔都西征后，领地进一步扩大，西达多瑙河，北括斡罗思，南抵高加索山。
年班师后，其地便成为拔都兄弟封地，并定都于伏尔加河流域萨莱城。具体而言，咸海东北为拔都兄斡鲁朵份地，称白帐汗；咸海以北为拔都弟昔班份地，称蓝帐汗；余皆为拔都直接管辖，称金帐汗；白帐汗、蓝帐汗名义上俱由拔都统领。境内居民主要是钦察人和斡罗思人。钦察人主要讲钦察语，从事畜牧业，部分已走向定居，并兼营农业。斡罗思人大都从事农业，信奉基督教中的东正教，封建关系已有一定发展。居住在“汗国”中的蒙古族人，原有“九千户”，大都居住于咸海至黑海一带的草原，主要讲蒙古语，信仰萨满教。但因与钦察人长期杂居、通婚、多数都被突厥化，不讲蒙古语而使用突厥语。
年拔都逝世，子撒里答受命嗣位。撒里答并未掌权，因他死于自和林回国途中。汗位由拔都另一子乌刺赤继承，但乌刺赤不久又死。
年，拔都弟别儿哥被拥立为汗。别儿哥虔信伊斯兰教义，因在伏尔加河下游新建一座萨莱城——别儿哥萨莱而声名远扬。自年起，别儿哥还一直致力于与旭烈兀争夺高加索地区。蒙古大汗以其道里远隔、故除要求其承认大汗名义外，并未对其进行控制。
汗国在月即别（—）统治时期势力达到全盛。他除了继续同伊儿汗国争夺阿塞拜疆外，还积极推行伊斯兰教化政策，大兴土木，促进城市的扩建。14世纪末，由于统治阶级内部争权夺利，各地人民反压迫斗争纷起，势力渐衰，逐步分裂为克里木、喀山、阿斯恃拉罕、西伯利亚等汗国，年为莫斯科公国灭亡。位于兀鲁思东部的白帐汗国不久也分裂为哈萨克和乌兹别克汗国。
察合台汗国
次子察合台
原为成吉思汗次子察合台的封地。辖境自天山南路（北路也有一部分）直至今呵姆河、锡尔河间广大地区。初建都阿力麻里（今新疆维吾尔自治区霍城县水定镇西北），东部地区居民主要为畏兀儿人，大都使用粟特字母拼写的古回鹘文；西部突厥语系各族，主要使用阿拉伯字母拼写的突厥文，俗称察合台文；河中地区通行波斯文。居民大多数信仰伊斯兰教，部分崇奉佛教和基督教。农耕区及城市由蒙古大汗直接委官治理。原有蒙古族人八千户，主要居住于草原地区，从事畜牧业，讲蒙古语。
年察合台死，汗位由其长孙合刺旭烈兀继承。及贵由即大汗位，又命也速蒙哥承袭。蒙哥继袭汗位后，合刺旭烈妻兀鲁忽乃哈屯乘机杀也速蒙哥，专擅国政。年，忽必烈继为大汗，遣阿卜失哈往主其事，途中为阿里不哥部将拘捕，别令阿鲁忽为其汗。阿鲁忽取得察合台全境后，不愿再服从阿里不哥而听命于忽必烈。忽必烈令辖自阿尔泰直至阿姆河间各部落。
年阿鲁忽死，合刺旭烈子木八剌沙继位。忽必烈令木秃坚孙子八刺为之助，以御海都。但八刺在骗取信任后却将木八刺沙罢黜，并同海都勾结，与元军对抗。
年，八刺之子都哇，海都之子察八儿约共归服元朝。
在怯别统治时，汗国在火州（今新疆吐鲁番市东南哈拉和卓附近）地区已建立起巩固的统治，并于其地设置亦都护，但政治中心却已西移，他在那黑沙不附近建筑了一座名为哈儿昔（意为宫殿）的城市，又实行倡导农业、铸造钱币等政策，使社会经济得到一定发展。可是，由于经济发展不平衡，汗国在怯别死后不久便走向分裂。各地贵族纷纷割地自雄，选立自己的汗。
14世纪中叶，秃黑鲁帖木儿（—）在杜格拉特部异密布拉吉（一译播鲁只）拥立下称汗。晚年汗国基本恢复统一。他派自己的儿子也里牙思火者为河中总督，擢用渴石人巴鲁刺思部的帖木儿为其参谋，又在汗国东部推广伊斯兰教。但统一时间并不长，他死后各地又相继发生动乱。帖木儿也乘机起兵，并于年打败也里牙思火者的军队。年夺取撤马尔罕，使河中地区脱离察合台后王的统治，于其地建立帖木儿汗国，史称之为中亚“帖木儿帝国”。
与帖木儿举兵发动骚乱差不多同时，异密布拉吉之弟哈马儿了（一译怯马鲁丁）在东部察合台地区也起而作乱，蒙古贵族和中亚帖木儿纷起反对。自年起至年，帖木儿曾先后五次出兵击哈马儿丁，给哈马儿丁以重大打击。
年（明洪武十六年），布拉吉之子忽歹达拥立秃黑鲁帖木儿子黑的儿火者（—）为别失八里的察合台汗。自是以后，东部察合台便一直为其遗裔所统治。
徙居察合台汗国的蒙古人，由于长期与中亚各族人民共同生活，这些人后多改讲突厥语，改奉伊斯兰教，并走向定居，与维吾尔族和中亚各族人民融合。只有少数仍保留着自身原有的风俗。
窝阔台汗国
三子窝阔台
原是成吉思汗第三子窝阔台封地。辖境自额尔齐斯河上游至巴尔喀什湖以东地区。有众五千户，建都于叶密立（今新疆额敏县）。年，窝阔台继为蒙古大汗后，封地被授予贵由。年蒙哥被拥立为大汗时，以窝阔台系诸王作难，封地被分割。窝阔台子合丹领别失八里（今新疆吉木萨尔县北破城子），灭里领有额尔齐斯河上游一带，窝阔台孙脱脱领有海岬立（位于巴尔喀什湖东南）。
年，忽必烈即大汗位后，海都以窝阔台嫡裔不得立衔怨，联合阿里不哥、乃颜等反叛，并一度约同钦察汗国别儿哥夺取察合台汁国的阿力麻里。年，术赤系、窝阔台系、察合台系诸王于塔刺思举行“忽里勒台”，矛盾得到缓和，决定共同反对忽必烈汗和伊利汗阿八哈，“默认海都为蒙兀儿人的合法合罕”。后因海都战败，势力渐弱。年，海都死，子察八儿继位。察八儿后在与都哇子怯别等作战中失败，投奔元朝，国亡。其众部分被并入察合台汗国，部分归附钦察汗国，部分被并入元朝。
伊儿汗国
四子拖雷
拖雷子旭烈兀封地。辖境东起阿姆河，西至地中海，北达高加索，南临印度洋。既为欧、亚两洲文化荟萃之地，又是重要交通枢纽。居民民族成分复杂，主要讲波斯语和阿拉伯语。大多数信奉伊斯兰教，部分崇奉基督教。建都于帖必力思。境内农业发达，商业和手工业也很繁荣。与元朝关系一直都很密切。旭烈兀死后，子阿八哈继袭汗位（—），政权进一步巩固，年曾率军击退了察合台汗八刺对呼罗珊的进攻。合赞汗在位期间（—），因对汗国国政进行一系列改革，实行奖励农桑、厘定税率，统一货币和度量衡，提倡文治，厉行法制，使汗国达到鼎盛。年（元延祐四年），不赛因即位后，由于权臣出班专政，内乱迭起，加上钦察汗月即别的进攻，势力渐趋衰微。年为帖木儿帝国所灭。