1310年笃哇子怯伯再破察八儿，兼并窝阔台封地。后分裂为东西两部，东部复分裂为若干小国，大权旁落。14世纪中叶，秃鲁帖木儿即位后，削夺藩镇权柄，汗权一度有所恢复。1362年合不勒汗即位后，诸藩王日益跋扈，徒有虚名。1370年，为帖木儿帝国所灭。东察合台汗国后王的统治维持到16世纪。
1229年窝阔台继帝位后，将封地赐给其子贵由，历史称之为窝阔台汗国。1251年蒙哥汗即位后，以窝阔台系诸后王屡与作难，将封地分割，分授诸王，以去其势。窝阔台子合丹领别失八里（今新疆吉木萨尔北破城子），灭里领额尔齐斯河之地，窝阔台孙脱脱领叶密立，海都领海押立（今伊犁西）。
元世祖忽必烈画像
1264年忽必烈称帝后，海都自以太宗嫡孙不得立，先后联合阿里不哥、乃颜、笃哇争夺帝位。1301年（大德五年）兵败走死，汗国势衰。1310年（至大三年），海都子察八儿为察合台系后王怯伯所败，部分归附钦察汗国，部分被并入元朝。
伊利汗国，又称伊儿汗国，它的建立者是蒙古第三次西征的统帅旭烈兀（忽必烈六弟），他与元朝统治者同为拖雷后裔，关系也较其他汗国更为密切。该汗国东滨阿姆河，西临地中海，北界里海、黑海、高加索，南至波斯湾的大国。既为欧、亚两洲文化荟萃之地，又是重要交通枢纽。
蒙古军攻城
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。公元1317年，年仅12岁的不赛因即位后，由于权臣出班专政，二丞相不合，内乱迭起，并遭到钦察汗月即别的进攻，国势渐衰。公元1334年不赛因死后，诸王争立，汗国陷于分裂，国势益衰。公元1388年为帖木儿帝国所灭。
