在含蓄统一、延续成吉思汗“黄金家族”血脉的背景下，因派系斗争而出现的分裂之势在所难免。各派力量表面上维系着共主的局面，事实上蒙元帝国已经走向了分裂。大汗小汗分别划定自己的势力范围，蒙古高原内部汗国林立。除了入主中原的宗主汗廷之外，比较著名的还有另立山头四大汗国，它们分别是钦察汗国（又称金帐汗国）、察合台汗国，窝阔台汗国和伊利汗国（又称伊儿汗国）。
1227年，66岁的成吉思汗病逝宁夏六盘山，遵嘱次子察合台、三子窝阔台、四子拖雷、长孙拔都（长子术赤二子，当时术赤已不在人世）和成吉思汗的几个弟弟参与额度分封。察合台分到了原西辽故土，领军4000户；窝阔台虽然即位，家族领地却只有乃蛮旧地，领军4000户；按蒙古“幼子守产”习俗，拖雷继承了以蒙古帝国发源地鄂嫩河上游与克鲁伦河上游为中心的蒙古本土，领军10.1万户；拔都获得了父亲的领地额尔齐斯河以西的草原，领军4000户。
元朝与四大汗国示意图
剩下的领地和军队分给了成吉思汗的几个弟弟。中原汉地和中亚的“河中”地区作为“黄金家族”的共同财产，由大汗窝阔台设置统领管理。
1236年至1240年，术赤第二子拔都征服了乌拉尔河以西伏尔加河流域钦察、不里阿耳等部族，并征服了斡罗思，迫使斡罗思各公国称藩纳贡。1243年，拔都结束西征回到伏尔加河上，建立了东起也儿的石河，西到斡罗思，南起巴尔喀什湖、里海、黑海，北到北极圈附近的辽阔广大的钦察汗国。
由于拔都的大帐使用金顶，因此在欧洲史书中钦察汗国也被称作“金帐汗国”。在其他汗国包括元帝国对于自己的领地的统治都出现问题的时候，金帐汗国长期统治都相对稳定。
蒙古军西征
隶属于金帐汗国的原本罗斯各公国，出现了一位“王”，即伊凡四世，以莫斯科大公国为核心，逐渐发展成一个新的强大的国家——俄罗斯。而与之相反，金帐汗国中央权力却日渐下降，开始分裂为喀山汗国、克里米亚汗国、西伯利亚汗国、阿斯特拉罕汗国、大帐汗国等小汗国，作为大帐汗国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。
成吉思汗的次子察合台在自己原有的封地上建立了察合台汗国，初领有西辽旧地，包括天山南北路及今阿姆河、锡尔河之间的地区。初建都阿力麻里（今新疆霍城县水定镇西北）。察合台系后王笃哇与窝阔台系后王海都联合，屡与元朝皇帝军队争战，终世祖一朝未断。至公元1303年始与海都子罕八儿归服。1306年，笃哇败察八儿，尽收海都生前所占察合台封地。
