根據《元史》宗室世系表的記載，鐵木真的兒子主要有：

1、朮赤，孛兒帖所生。

2、察合臺，孛兒帖所生。

3、窩闊臺，孛兒帖所生。

4、拖雷，，也速幹所生。

5、兀魯赤，無後嗣。

6、闊列堅，忽蘭所生。

據《元史》宗室世系表記載，成吉思汗有六個兒子，按出生順序為：

朮赤，孛兒帖所生;

察合臺，孛兒帖所生；

窩闊臺，孛兒帖所生；

拖雷，孛兒帖所生；

兀魯赤，無後嗣；

闊列堅，忽蘭所生，他雖然是庶子卻很受父親寵愛，後來他隨拔都徵俄羅斯的時候因箭傷而死。

孛兒只斤·朮赤（約1178-1225），又譯拙赤、珠齊、述赤，孛兒只斤氏。成吉思汗孛兒只斤·鐵木真長子。蒙古汗國軍事將領。出生於戰亂年代，母曾為蔑兒乞惕部所掠，後救歸，分娩於途，故名“朮赤”，意為“客人”。注：“術”讀作zhu二聲，音同“竹”。鐵木真與孛兒帖結婚時，三姓蔑兒乞惕部的首領脫黑脫阿，為報其弟赤列都的未婚妻訶額侖當年被鐵木真的父親也速該所搶之仇，突襲了鐵木真的營帳。在混戰中，鐵木真逃進了不兒罕山（今肯特山），他的妻子和異母卻當了脫黑脫阿的俘虜。等救回時孛兒帖已有身孕，而“朮赤”二字是“客人”的意思。因此，從他的出生開始就不斷有人懷疑朮赤的血統，尤其是二弟察合臺和三弟窩闊臺常因此與其衝突。

察合臺（蒙古語：čaγatai Цагадай），成吉思汗次子，又譯察合帶、察哈歹、茶合帶等。成吉思汗正妻孛兒臺所生第二子，察合臺汗國的建立者。元朝建立後，元世祖追諡為元聖宗忠武皇帝。1211年，隨成吉思汗伐金，與孛兒只斤·朮赤、孛兒只斤·窩闊臺攻掠雲內、東勝、武、朔諸州。1213年，再次大舉分道伐金。 蒙古大舉攻金，他與朮赤、窩闊臺率右路軍，破太行山東西兩側大部州縣。1219年，隨成吉思汗西征。隨後與朮赤，窩闊臺奉命進攻花剌子模（中亞阿姆河流域的古國），陷其首都玉龍傑赤城（今土庫曼舊烏爾根奇，非烏茲別克烏爾根奇市）。成吉思汗把畏兀兒以西直至阿姆河之間的草原地區分封給他。 設斡耳朵宮阿力麻裡（今新疆霍城西）附近的虎牙思。1226年，成吉思汗出征西夏，察合臺受命留守蒙古大斡耳朵。他與長兄朮赤不和，與弟窩闊臺相處較融洽。成吉思汗逝世後，察合臺遵照遺命擁戴窩闊臺即大汗位。親執臣屬之禮；平時亦守臣下禮節，維護大汗尊嚴。察合臺熟悉札撒（法令），執法嚴峻。窩闊臺對察合臺極尊重，汗國大事，必先遣使諮商，徵得他的同意而後行。1241年5月，察合臺先窩闊臺七個月病逝。因窩闊臺稱他為阿哈（兄），以後歷代大汗亦皆稱其繼承人為察合臺阿哈。孛兒只斤·貴由即大汗位後，因與察合臺第五子也速蒙哥友善，於是改命也速蒙哥嗣為察合臺汗國可汗。

孛兒只斤·窩闊臺（公元1186年—公元1241年12月11日），蒙古帝國可汗，史稱“窩闊臺汗”。元太祖成吉思汗的第三子。公元1225年封於也兒的石河（今額爾齊斯河）上游和巴爾喀什湖以東一帶，建斡耳朵於也迷裡城（今新疆額敏縣）。公元1229年忽裡臺大會被擁戴登基，管理整個蒙古帝國。他繼續父親的遺志擴張領土，南下滅金朝，派拔都遠征歐洲，他在位期間疆域版圖曾擴充到中亞、華北和東歐。公元1266年十月，太廟建成，制尊諡廟號，元世祖忽必烈追尊窩闊臺廟號為太宗，諡號英文皇帝。

孛兒只斤·拖雷（Tului，蒙古語意為鏡子，1193—1232年），成吉思汗孛兒只斤·鐵木真第四子（幼子），尊號“也可那顏”（大官人）。成吉思汗生前分封諸子，拖雷留在父母身邊，繼承父親在斡難和怯綠連的斡朵兒、牧地和軍隊。成吉思汗留下的軍隊共有約12.9萬人，其中大部分都由拖雷繼承。1227年成吉思汗去世後，三兒子孛兒只斤·窩闊臺繼位，拖雷監國。1232年率軍擊敗金軍，在回軍途中病逝。其長子孛兒只斤·蒙哥即位後追上尊號，諡“英武皇帝”，廟號“睿宗”。至元二年（公元1265年）其四子孛兒只斤·忽必烈在位時，被改諡為景襄皇帝。至大二年（公元1309年），加諡“仁聖景襄皇帝”。