公元1271年，蒙古大汗忽必烈改国号为元。公元1279年，元军南下攻灭南宋，至此元王朝结束了从五代十国到南宋370多年政权并立的局面，统一了全国。建国之初，元王朝采取了一系列措施，来加强政治、经济等方面的统治。但它又保存了若干蒙古族旧制，使得南北方在各方面都存在很大的分歧。由于元王朝以蒙古贵族为主体，结合其他民族的上层人物，与汉族大地主组成其统治集团，推行不平等的等级制度，使阶级矛盾和民族矛盾日益尖锐，反抗斗争此起彼伏。公元1368年，朱元璋建立了明朝，元朝灭亡。蒙古建国成吉思汗即位后，打破了以血缘为纽带的民族部落组织，把蒙古百姓划分为95个千户，分封给开国的功臣和贵戚。在这些封地，每一千户内的牧民按十户、百户、千户编组，分别统属于多级那颜（长官），平日游牧生产，战时出征作战。千户既是军事组织，又是地方行政组织。生产和军事相结合的千户制，是蒙古国家的基本制度之一。千户之上设立只管军事，不管民政的左手、右手、中军等三个万户。分别由木华黎、博尔术、纳牙阿掌管。蒙古1206年建国后，成吉思汗在创立各项制度的同时，发动了扩张战争。成吉思汗二年（公元1207年），派长子术赤领兵往北，征服“林木中百姓”各部。失惕河（饧什饧德河）流域的斡亦剌各部，八河地区（贝加尔湖以西）和贝加尔湖以南的不里牙惕等部，纷纷投降。接着术赤进兵吉利吉思部（唐时黠戛斯的后代，居住于今叶尼塞河卜游）。吉利吉思首领表示臣服。西伯利亚部落纷纷归顺蒙古，蒙古北部疆域大大扩展了。
征服了北方部落以后，成吉思汗三年（公元1208年）冬，成吉思汗向西追击乃蛮首领屈出律和蔑尔乞首领脱脱的残部。在额尔齐斯河支流不黑都儿麻河射死脱脱，击溃了乃蛮、蔑尔乞部联军。第二年，畏兀儿人杀死西辽所置的监国，派两名使者去向蒙古汗表示臣服，并配合蒙古军击溃了忽都的残部，以此表示对成吉思汗的忠诚。成吉思汗六年（公元1211年），畏兀儿首领巴尔术阿尔忒的斤带大量珍宝亲自去克鲁伦河畔朝见成吉思汗。成吉思汗收认巴尔术为第五子，并将女儿也立安敦公主嫁给他。同年，成吉思汗派大将忽必来进攻巴尔喀什湖以南的哈刺鲁。哈刺鲁马木笃汗投降蒙古，到蒙古朝见成吉思汗。成吉思汗将阿勒合别姬公主嫁给他为妻。
成吉思汗在西进的同时，也派兵南下进攻西夏。早在宋开禧元年（公元1205年）三月，成吉思汗灭乃蛮后就率兵侵入过西夏。成吉思汗二年（公元1207年）秋，第二次侵入西夏，成吉思汗四年（公元1209年）秋，成吉思汗发兵第三次侵入西夏。西夏国王纳女求和，每年向蒙古进贡，归顺蒙古。
到成吉思汗六年（公元1211年），蒙古已成为南接金朝，西临西辽的强大国家。成吉思汗西征蒙古与金，结怨仇甚久。成吉思汗的先祖巴骇曾被金国以反叛罪钉在“木驴”上处死。世宗时，金不仅要蒙古纳贡，还每3年遣兵向北剿杀，谓之“减丁”，激起蒙古人的怨忿。公元1211年，成吉思汗开始率蒙古军伐金，至公元1234年（窝阔台汗六年）灭亡金朝，历时23年。此间虽双方多次易帅，战争方略屡有改变，然而战争主动权始终为蒙古军掌握。为了征金，成吉思汗抓紧练兵，进行了5年准备。其间，从战略上剪除了金朝的一翼，降服了西夏；平定了蒙古境外的诸部落，使自己无后顾之忧；特别是派人进入金国领土，刺探情报，做到知己知彼，在战争中处于主动地位。公元1211年春，成吉思汗率蒙古军从绿连河起兵出发，经汪古惕部进长城，长驱直入，夺取了金国的半壁江山，到公元1216年成吉思汗十一年），成吉思汗从金国撤出主力军，只用了六七年的时间。第二次进攻中都时，金在居庸关有重兵把守，且倚恃天险，设置障碍，蒙古军不能直攻。于是由一条小路迂回到紫荆关，在五回岭大败金军，遂克涿、易二州。金军献居庸关北口，通向中都的大门遂被打开，使金朝上下陷入混乱之中。公元1217年（成吉思汗十二年）秋，成吉思汗授权木华黎指挥攻金，封之为国王。成吉思汗则率领主力军西征。此后，木华黎指挥的征金战争，达10年之久。在此期间，木华黎只率领1万余蒙古军和归降的汉族地主武装等军队，充分施展了自己的聪明才智，侵占了金国的大半领土。
窝阔台时期的灭金战争，基本上遵循了成吉思汗在临终遗训制定的“联宋灭金”的战略计划，完成了“假道于宋，下兵唐、邓，直捣大梁”，灭亡金朝的任务。公元1231年（窝阔台汗三年）四月，窝阔台（成吉思汗第三个儿子）率领蒙古军攻克凤翔不久，即分兵三路，迂回进军金国首都汴京。窝阔台自率中军攻河东；斡陈那颜率左军进攻济南；拖雷率右军自凤翔入宝鸡，入小潼关，进入宋境沿汉水而下，达唐邓，攻取汴京。公元1232年春，拖雷军与窝阔台军会合，蒙古军完成了战略大会合，最终灭亡了金国。蒙古灭西夏成吉思汗十八年（公元1223年）底，夏献宗（德旺）即位，决心改变其父的附蒙攻金政策。为此，一方面联合漠北各个部落，企图建立抗蒙联盟；另一方面于第二年夏天，与金议和，称“兄弟之国”，共抗蒙古。成吉思汗十九年（公元1224年）秋，木华黎之子院鲁受成吉思汗之命，征讨西夏，攻破银川（今陕西榆林南）。蒙古俘其主将塔海，杀死士兵数万人，掳掠牛马羊等牲口数十万之多。成吉思汗二十年（公元1225年），成吉思汗从西域回到蒙古漠北地区都城和林（今蒙古后枕爱省厄尔德尼召北），准备大举进攻西夏。同年秋，成吉思汗留察合台驻守草原，亲自率领窝阔台、拖雷等子征夏。第二年二月，蒙古兵兵分两路进军。在进军途中，成吉思汗射猎坠马，身负重伤。于是，派使者到西夏去招降，被拒绝。成吉思汗大怒，带病坚持出战。一支蒙古军从西域（今新疆）东进，取沙洲（今甘肃敦煌）后，攻下凉州（今甘肃武威）、甘州（今甘肃张掖）；东攻肃州（今甘肃酒泉），遭到西夏国民的抵抗。攻破肃州后，成吉思汗下令屠城，幸免者仅一百零六户。另一支由成吉思汗亲自统率，从漠北向西南进攻。三月攻下黑水（今河套北狼山山脉西北喀刺木伦）等城，兵进贺兰山。七月，攻西凉府，西夏守将力屈投降，周围诸县被蒙古军占领，西夏主献宗忧惧而死。其侄平王即位。成吉思汗趁夏危急，率军穿越沙漠，至黄河九渡（今宁夏中卫）附近，攻占应里（今宁夏中卫）等县。十一月，率大军攻灵州（今宁夏灵武西南）。蒙军占领灵州后，围攻夏都城中兴府。成吉思汗到盐州川（今陕西省定边附近）驻冬。蒙军在西夏境内大肆杀掠，居民受害者无数。成吉思汗二十二年（公元1227年）正月，成吉思汗率军南渡黄河，攻入金境。蒙军先后攻破临洮（今甘肃临洮）府，洮（今甘肃临潭）、河（今甘肃临夏东北）、西宁（今青海西宁）、德顺（今甘肃静宁东北）等州。闰五月，成吉思汗在六盘山（今宁夏固原县）避暑时，派遣使臣到中兴府劝降，六月，西夏主向蒙古投降，条件是宽限一月献城，得到成吉思汗应允。这时成吉思汗已病重，七月十二日（公历8月25日）死于清水县（今属甘肃）行宫。他临死前吩咐，密不发丧，以免西夏得知后发生变故，待西夏国主来投降时杀之。成吉思汗死后三天，西夏国主献城出降，被处死。中兴府的居民也遭杀掠。西夏的灭亡，解除了蒙古向金朝进攻的后顾之忧，使蒙古可集中全力向南进攻金朝，也为西征创造了有利条件。忽必烈建国公元1259年蒙哥汗死于钓鱼城之战，但未留遗诏指定汗位继承人。蒙古朝廷中一部分势力遂欲立留守漠北的阿里不哥为汗，另一部分则拥护忽必烈。忽必烈与众臣商议，同意宋朝议和，又迎蒙哥汗灵舆，收皇帝玺，班师北还。第二年三月，忽必烈在其漠南基地开平召开了一个突破传统的忽里勒台会议，与会诸王一致推举忽必烈为“合罕”。忽必烈颁布即位诏称汗，建元中统，是为元世祖。蒙古自从成吉思汗建国以来，一直用族名充当国名，称大蒙古国，没有正式建立国号。忽必烈登上蒙古汗位后，建年号为“中统”，仍然没有立国号。公元1271年，忽必烈采纳刘秉忠、王鹗等儒臣的建议，根据《易经》“乾元”的意思，正式建国号为大元，并颁布建国号诏，改国号为元，成为元朝第一位皇帝，即元世祖。随着征宋战争的顺利进行，蒙古政权实际上已成为效法中原地区汉族统治方式的封建政权，尤其是忽必烈的统治日益巩固，于是他决定在“附会汉法”方面再迈进一步，把自己的王朝建成传承汉族封建王朝正统的朝代。忽必烈建国号大元，明确表示他所统治的国家已经不只属于蒙古一个民族，而是中国历代封建王朝的继续。至元九年（公元1271年）二月，忽必烈采纳刘秉忠迁都的建议，改中都（今河北张北县城北）为大都（今北京），正式定其为元朝首都。忽必烈于至元十一年（公元1274年）正月在大都正殿接受文武百官的朝贺，大都从此成为元朝的政治中心。公元1279年元灭南宋，统一全国。
