1279年，元朝结束了长达370多年的分裂局面，从公元907年唐朝灭亡后，成为继秦、汉、西普、隋、唐以后我国封建时代的又一个疆域空前辽阔的大帝国。
史书上形容元朝的疆域“汉唐极盛之际不及焉”，其东、东南、东北方向都到达海边(包括台湾岛及附属岛屿)，西到新疆，西南包括西藏、云南，北面包括西伯利亚大部分。
元朝的疆域首先要从成吉思汗及其子孙的征伐扩张谈起。从13世纪初到70年代，成吉思汗及其子孙先后进行了三次西征和三次南征。具体情况如下：
成吉思汗第一次西征后，把占领区作为“兀鲁思”(封建领地)分封给他的儿子：长子术赤封于钦察(位于中亚、东欧的一个部落联盟)，领有咸海以西、里海以北地区;次子察合台封于西辽地区，领有东起阿尔泰山、西至阿姆河包括天山南北地区;三子窝阔台封于乃蛮(蒙古高原的一个部落)故地，领有今鄂毕河以西、巴尔喀什湖以东地区;按照蒙古惯例，在成吉思汗死后，幼子拖雷获得父亲的直接领地即斡难河地区及蒙古本部。
第一次西征后，成吉思汗把西辽和花剌子模(中亚古国)地区封给次子察合台，并让他留守此地，察合台汗国建立，但是城郭地区则山大汗直接派官管辖。窝阔台在位时期，察合台曾企图排挤大汗在河中城郭地区的势力，但遭制止。
术赤早于成吉思汗病逝，其子拔都继承其封地。1243年拔都结束第二次西征后建立了东起额尔齐斯河、西到多瑙河、南及高加索山、北至北极附近的钦察汗国(俄语又音金帐汗国)，在忽必烈与阿里不哥争夺汗位时事实上已独立。
1229年窝阔台继大汗位后，将封地赐给其子贵由。1251年蒙哥汗即位后，窝阔台的孙子海都因不满他的堂兄继位，便在也迷里城(今新疆额敏)称汗，正式建立窝阔台汗国。
旭烈兀西征后占领了今伊朗、伊拉克，南高加索的阿塞拜疆、格鲁吉亚、亚美尼亚和中亚的土库曼斯坦等广大地区。1259年蒙哥逝世，在忽必烈和阿里不哥争夺汗位时期，旭烈兀在里海南岸的帖必力思(今伊朗大不里士)自立为汗，建立了伊尔汗国。
经过长期征战，成吉思汗建立的蒙古帝国在他的孙辈时最后定型，除大汗的固有领地大汗辖区外，还有服从大汗宗主权的四个相对独立的国家。
四个汗国的汗本是中央分封出去的最高军政首脑，与中央保持藩属关系，直接向大汗负责。
由于蒙古各统治集团为争夺大汗权位，彼此之间矛盾激化，加上各汗国之间缺乏必要的经济联系，因而使蒙古国这个复杂的政治混合体日趋瓦解，其中钦察汗国和伊尔汗国各自独立。
窝阔台汗国由于窝阔台及其子贵由相继为大汗，其领地一直归中央管辖，并没有形成独立的国家。
察合台汗国在地理位置上与中原腹地及蒙古草原连成一体，在政治上也与中央保持着密切的从属关系，汗位继承须经大汗认可，因此它和窝阔台汗国一样，是中国历史的组成部分。
1309年，窝阔台汗察巴儿因参与察合台汗国的一次内争失败而逃归元朝，被封为汝宁王，他的领地则被并入察合台汗国。
元朝实行了新的地方区划制度——行省制度，打破了以往以“山川形便"为原则划分行政区的惯例，利用山川形势制约地方分裂势力，采取“犬牙交错"的原则，将自然环境差异大的地区拼成一个省级行政单位以加强中央集权。
陕西行省，治奉元(西安)，辖境含今陕西和甘肃东部、内蒙古伊盟部分地区。
甘肃行省，治甘州(张掖)，辖境含今甘肃、宁夏及内蒙古西部地区。
辽阳行省，治辽阳，辖境含今辽宁、吉林、黑龙江及以北地区。
河南江北行省，治汴梁(开封)，辖境含今河南省及湖北、安徽、江苏三省的长江以北地区(江苏北部从江浙行省划入)。
四川行省，治成都，辖境包括今四川省大部及湖南、陕西部分地区。
云南行省，治重庆(昆明)，辖境含今云南省，四川、广西部分地区，以及缅甸北部和泰国、老挝、越南的一些地方。今在境外的地区，唐、宋时期是南诏、大理的境域，其后有的脱离，有的“受缅(国)所制”。
湖广行省，治武昌，辖有今湖南、贵州、广西三省之大部，海南，以及湖北部分地区。
江浙行省，治杭州，辖有今江苏南部、浙江、福建二省。
江西行省，治隆兴(今南昌)，辖境包括今江西省和广东省。
岭北行省，治和林，统领北边各地区，包括蒙古本土及以北所征服诸部地。
除以上十行省外，中央机构宣政院管辖有“吐蕃三道”:吐蕃等处宣慰司(又称朵思麻宣慰司，辖今青海、甘肃西南部和四川阿坝自治州等地)，吐蕃等路宣慰司(又称朵甘思宣慰司，辖今西藏昌都地区东部、四川甘孜自治州和青海西南部)和乌思藏纳里速古鲁孙(辖今西藏自治区及其西北邻部分地)等三路宣慰司。
元朝在高丽国设“征东行省”，行省丞相就由高丽国王世袭担任，原有政权机构和制度均不变，可以自己任命本国各级官员，财赋不入中书省，有相当的独立地位，和其他行省性质不同。
元朝的确是中国历史疆域最为辽阔的朝代。
