元朝的疆域名義上應(yīng)包括“大汗之國(guó)”和西北各“宗藩之國(guó)”——伊利汗國(guó)、察合臺(tái)汗國(guó)、欽察汗國(guó)和窩闊臺(tái)汗國(guó)的統(tǒng)治區(qū)。1285年(至元二十二年)元世祖下詔編修全國(guó)輿地圖志，主持其事的秘書監(jiān)臣奏稱：“如今日頭出來處、日頭沒處都是咱們的……宜將秘監(jiān)所得‘回回圖子’(指西域地圖)與漢地、江南各省輿圖都總做一個(gè)圖子。”

據(jù)許有壬在《大元一統(tǒng)志序》記載：“我元四極之遠(yuǎn)，載籍之所未聞，振古之所未屬者，莫不渙其群而混于一。”《元史·地理志·序》謂：元之幅員“北逾陰山，西極流沙，東盡遼左，南越海表……東，南所至不下漢、唐，而西北則過之，有難以里數(shù)限者矣”。并附載了西北各宗藩位下所屬城邑、地區(qū)名稱。現(xiàn)存元朝時(shí)期繪制的輿圖，也都包括有西北各汗國(guó)之地，雖有些粗略，但說明了元朝還是把西北各汗國(guó)視為本朝的管理之下的。

成吉思汗的征服戰(zhàn)爭(zhēng)，把大蒙古國(guó)的統(tǒng)治地域西面擴(kuò)展到多瑙河、小亞細(xì)亞和兩河流域，東面到朝鮮半島，南面到西藏地區(qū)和南中國(guó)海，北面包有西伯利亞。元世祖忽必烈以前，大蒙古國(guó)全境是統(tǒng)一在大汗的統(tǒng)治之下的。

成吉思汗分封其弟拙赤、合撒兒、合赤溫、鐵木格斡赤斤和別里古臺(tái)于蒙古的東部地區(qū)，分封其子術(shù)赤、察合臺(tái)、窩闊臺(tái)于阿勒臺(tái)山迤西，形成大蒙古國(guó)內(nèi)的幾個(gè)宗王封國(guó)。大汗直接統(tǒng)治怯綠連河至按臺(tái)山地域;所征服的中原漢地和中亞、波斯地區(qū)，分別設(shè)置了統(tǒng)治機(jī)構(gòu)，形成由大汗政府管轄的三大地方行政區(qū)，在漢文史料中分別稱為“燕京等處行尚書省”(以燕京為治所，統(tǒng)治中原漢地)“別失八里、等處行尚書省”(以忽氈為治所，管轄畏兀兒地至河中地區(qū))和“阿姆河等處行尚書省”(以途思為治所，管轄阿姆河以西之地)。

除以上三大地方行政區(qū)外，元憲宗時(shí)代還在斡羅思之地也委派了大汗政府的代表，增設(shè)第四個(gè)行政區(qū)。但是由武力建立起來的如此龐大的帝國(guó)，各地區(qū)之間距離遙遠(yuǎn)，各個(gè)民族、文化背景不同，很難維持長(zhǎng)久的統(tǒng)一，元憲宗時(shí)期已出現(xiàn)分裂的趨勢(shì)。

中統(tǒng)年間(1260年—1264年)連續(xù)四年的爭(zhēng)奪皇位戰(zhàn)爭(zhēng)，是大蒙古國(guó)歷史的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，元世祖忽必烈依靠中原漢地雄厚的經(jīng)濟(jì)和軍事實(shí)力，戰(zhàn)勝了據(jù)有蒙古本土的阿里不哥。元世祖忽必烈的勝利使他成為全蒙古共主，但實(shí)際統(tǒng)治范圍卻發(fā)生了重大變化。

首先是西北各汗國(guó)的獨(dú)立化和半獨(dú)立化;其次，在爭(zhēng)位戰(zhàn)爭(zhēng)中，忽必烈為取得旭烈兀和察合臺(tái)后王阿魯忽的支持，以大汗名義將阿姆河以西直到密昔兒(埃及)界上的所有蒙古軍隊(duì)和大食百姓交給旭烈兀掌管，將阿勒臺(tái)山以西直到阿姆河的百姓和部落交給給阿魯忽掌管，自己掌管阿勒臺(tái)山以東直到海濱的地區(qū)。這雖然是戰(zhàn)爭(zhēng)中的權(quán)宜之計(jì)，只是劃分“掌管”和“防守”區(qū)域而不是劃分領(lǐng)地歸屬，但從此以后，原由大汗政府管轄的波斯和中亞兩大行政區(qū)，實(shí)際上分別成為伊利汗國(guó)和察合臺(tái)汗國(guó)的統(tǒng)治區(qū)。

元世祖時(shí)期還基本上保持著對(duì)東部天山的畏兀兒地區(qū)和塔里木盆地諸綠洲的統(tǒng)治，但西北叛王海都、都哇多次侵?jǐn)_并曾短期占領(lǐng)過這些地區(qū);元成宗以后，大部分被察合臺(tái)汗國(guó)占據(jù)，元朝僅保有哈迷立(哈密)之地，用以安置忠于朝廷的一支察合臺(tái)后裔。

斡羅思之地距離蒙古國(guó)中心非常的遙遠(yuǎn)，早已處在拔都家族控制之下，大汗政府在那里的影響很小，元世祖忽必烈死后全部成為欽察汗國(guó)的屬境。于是，元朝政府直接統(tǒng)治的地域就只限于中書省直轄諸路、各行省以及宣政院所轄吐蕃地區(qū)。