1219~1225年，成吉思汗拉開了蒙古西征的第一幕。他發動第一次蒙古西征，以戰爭手段嚴懲殺害蒙古使者和商隊的中亞大帝國花剌子模國，此次西征遠抵裡海與黑海以北、伊拉克、伊朗、印度等地，為日後第二次及第三次的西征定下良好基礎。

1235~1242年，成吉思汗孫子拔都再次率領西征，遠至欽察、俄羅斯、匈牙利、波蘭等國家和地區，並且建立了第一個元朝西北宗藩國--欽察汗國。1252~1260年，成吉思汗孫子旭烈兀進行第三次西征，遠至敘利亞、埃及、伊拉克等國家或地區，並在波斯地區建立了又一個元朝西北宗藩國-伊利汗國。此三次西征，令成吉思汗及其·子孫被人稱為世界“征服者”。

1206年，鐵木真在斡難河源搭建大帳，舉行忽裡臺大聚會，被推舉為成吉思汗，意為“擁有海洋四方的大酋長”，也是“眾汗之汗”，成為草原上的最高統治者。建立大蒙古國後，成吉思汗對諸子進行了分封，按照蒙古族幼子守產的傳統，第四子拖累得到了蒙古帝國的中心地帶，即大汗斡耳朵周圍地區。其他三個兒子的封地在阿勒台山之西，稱“西道諸王”。長子朮赤在最西邊，包括花剌子模至不裡阿爾地區以西；次子察合臺在朮赤東南，包括畏兀兒以西、伊犁河、楚河、塔剌恩河流域；三子窩闊臺的封地為阿勒台山原乃蠻之地及葉迷立、霍博等處。與西道諸王相對，成吉思汗將諸弟分封在了草原東部，稱為“東道諸王”。

向鄰近地區不斷擴張和對其他民族掠奪征服，是草原民族的共有特性。甚至，在分封的時候，他們的封地也沒有明確的邊界，而是稱作“馬蹄可以到達的地方”。成吉思汗曾對他的兒子們說：“天下土地寬廣，河水眾多，你們儘可以各自擴大營盤，征服邦國。”成吉思汗還對手下將士們說：“男子最大之樂事，在於壓服亂眾，戰勝敵人，奪取所有的一切……”。於是，國家政權建立和國內秩序確立之後，對鄰國和鄰邦進行征服，就成了他們的下一個目標。

花剌子模王國原是裡海之東的小國，逐漸強盛，奪取了西遼西部地區，又透過多次遠征吞併了波斯、阿富汗等周圍各國，達到全盛。1219年，成吉思汗親率大軍出征花剌子模。兵分四路，第一路由察合臺、窩闊臺指揮，圍攻訛答剌，六個月後，佔領訛答剌；第二路由朮赤指揮，順錫爾河西北攻佔昔格那克、訛跡邗、巴耳赤邗、氈的；第三路由阿剌黑、速亦客禿、塔孩指揮，沿錫爾河東南攻佔伯納克特、忽氈；自己與拖雷率領主力，渡過錫爾河，透過600公里寬的基吉爾庫姆沙漠，直取不花剌、撒麻耳幹，切斷摩訶末向受圍各城支援的通道。歷時五年，到1224年，消滅40萬軍隊，征服了花剌子模。

成吉思汗有卓越的軍事指揮才能，他的軍隊既擅野戰又能攻堅。但另一方面，戰爭也具有野蠻性和殘酷性，征戰中大規模屠殺，毀滅城鎮田舍。不論蒙古人還是其他被征服民族，都為戰爭付出了慘重代價。比如，在攻佔花剌子模新都撒馬爾後，成吉思汗就下令將投降的3萬人全部殺掉，並挑選居民分給了諸子和諸將。自征服花剌子模後，大蒙古國的疆土進一步向西拓展，越過中亞，逐漸與歐洲接壤。

長子西征，是大蒙古國的第二次西征。1235年，窩闊臺召集諸王大會，決定征服伏爾加河以西的欽察、斡羅思等國。此次西征，派成吉思汗長子朮赤的長子拔都、次子察合臺的長子拜答兒、三子窩闊臺的長子貴由、四子拖雷的長子蒙哥，各統本王室軍，其他萬戶以下各級那顏亦分遣長子出征，以拔都為統帥，共15萬大軍，故名為“長子西征”。諸長子商定後，各率本部兵前進，規定1235年秋季抵達伏爾加河東岸匯合。各路軍進展順利，很快滅掉了不裡阿耳、欽察等國，攻下了斡羅思也列贊、莫斯科、羅斯托夫等十餘城。1240年，拔都親統大軍攻下了乞瓦（今烏克蘭基輔），對城內軍民進行屠殺和掠奪後繼續西進。1241年初，蒙古軍除3萬留守俄羅斯，其餘12萬人分三路向馬札兒(今匈牙利)進軍。蒙古軍進抵佩斯城，攻破其城。夏、秋，全軍在佩斯城附近的諾伊施達城，遇奧地利、波西米亞兩公國的反擊，旋即退走。12月，多瑙河封凍後，進攻匈牙利古都格蘭城。蒙古軍抵城下，置炮30攻城，驅俘虜填壕。城內的法、德等國商人，盡焚財帛。蒙古軍破城後，將城焚燬。1242年初，窩闊臺死訊傳到軍中，3月拔都率軍東還，蒙古軍第二次西征就此結束。

蒙古軍在征服歐洲諸國的戰爭中，自己軍力也削弱了，已無力再繼續維持歐洲戰事。而且，窩闊臺死後，成吉思汗諸子孫關注汗位繼承問題，蒙宋戰爭也還在繼續，因此蒙古統治集團就無暇顧及歐洲了。1243年，拔都率軍經瓦刺吉亞(今羅馬尼亞西部克里瓦納)、摩爾達維亞(今摩爾達瓦)，到達伏爾加河下游營地，留鎮欽察，其他長子東還。這次“長子西征”，為金帳汗國的建立奠定了基礎。1259年，蒙哥汗死後，拔都建金帳汗國，都薩萊城(今俄羅斯伏爾加河下游薩拉托夫)，統治斡羅斯達200餘年。

透過前兩次西征，蒙古勢力已經擴充套件到中亞和歐洲，但此時的歐亞大陸交接地區還有一些沒有臣服的國家，尤其是波斯境內的木剌夷國（今伊朗北部馬贊德蘭省），以巴格達為國都的黑衣大食王國，以及西部的敘利亞等國。它們彼此孤立，相互之間沒有聯盟關係。蒙哥汗繼位後，遵奉祖父成吉思汗遺訓，拓展疆土，開藩建汗，決定第三次西征。1252年，蒙哥命旭烈兀進攻波斯，以怯的不花為先鋒領軍1.2萬先行。1256年，旭烈兀率大軍渡過阿姆河，與怯的不花匯合。其間，怯的不花已經攻下好幾個城堡，消滅了不少敵軍部隊。1256年9月，旭烈兀兵分四路並進，向木剌夷國都城麥門底司堡（今伊朗北部厄爾布林土山中）進攻。經過一番激戰，最終迫使麥門底司堡守軍投降，不久之後佔領了木剌夷國全部領土。1257年9月，旭烈兀與怯的不花相配合，兵分三路同時向報達國的首都巴格達城前進。雙方在底格里斯和巴格達發生激戰，都以蒙古軍的勝利而結束，報達國也便俯首稱臣了。之後，旭烈兀並沒有停下腳步，繼續向西進攻，直達阿拉伯，攻下了不少城堡。1259年，旭烈兀再次兵分三路，進軍至敘利亞，先後攻下阿勒頗城和敘利亞首都大馬士革。

此次西征，旭烈兀還到達了地中海沿岸，使這些地區大為震動。東羅馬朝廷和西歐諸國紛紛派來使者，與旭烈兀聯絡，欲結成聯盟，共同討伐回教國家。但此時，蒙哥汗死訊傳來，旭烈兀率軍回至波斯，留先鋒怯的不花鎮守敘利亞，然後自己率部而歸。1259年9月，怯的不花軍隊被密昔兒打敗，怯的不花也戰死在沙場，第三次西征結束。

蒙古西征的勝利，主要原因是在戰略上採取由近及遠、相繼佔領的策略，即以蒙古大漠為中心，向外一步步擴張。而在戰術上，也注重學習各民族的軍事技術，尤其用回回工匠製造大炮，提高了戰術優勢。加之，驃悍的蒙古騎兵適合遠距離作戰，戰鬥力相當強大，可封建社會的歐亞各國則分裂獨立。俄國正分裂為許多小公國，相互爭鬥，不能一致對外。花剌子模雖是大國，卻分兵守城，消極防禦，不能集中兵力迎敵。因此，這些國家在蒙古軍隊的進攻下，相繼滅亡。

第三次西征之後，形成了“四大汗國”並立的局面，欽察汗國、察合臺汗國、窩闊臺汗國、伊利汗國。雖然四大汗國都是大汗管轄下的一部分，但隨著蒙古國對外征服戰爭的加強和疆域的空前擴大，各汗國之間的距離也越來越遙遠，大汗無力顧及龐大帝國的每一個地區，導致四大汗國逐漸成為各自獨立的汗國。其中，欽察汗國原是成吉思汗的長子朮赤的封地，此後父死子繼，到拔都統轄時又經過分封，以拔都所轄勢力最大，稱金帳汗國。窩闊臺汗國是成吉思汗第三子窩闊臺的封地，窩闊臺繼承蒙古大汗後，封地被授予貴由，但到1251年蒙哥被擁立為大汗後，以窩闊臺系諸王作難為由把封地分割。到14世紀，其領土又部分併入察合臺汗國，部分歸附金帳汗國，部分併入元朝。伊利汗國是拖累子旭烈兀建立的汗國，是重要交通樞紐，14世紀末被帖木兒帝國所滅。