直至公元1303年，始被迫向元朝请和，重新承认元朝的宗主地位，与元军共同击败海都子察八儿，尽收海都生前所占察合台封地。

公元1310年，笃哇子怯伯再破察八儿，兼并窝阔台汗国大部分领地，汗国统治中心亦逐渐西移。

自公元1346年，合赞算端汗被杀后，

汗国分裂为东西两部，后分别形成东察合台汗国和帖木儿帝国。

先说西部的帖木儿帝国。

帖木儿帝国，是中亚河中地区的西察合台蒙古贵族帖木儿，于1370年建立的帝国。

首都最初为巴里黑，后相继迁都撒马尔罕、赫拉特。

建国者帖木儿本为渴石地区的突厥巴鲁剌思氏的埃米尔，后来迎娶东察合台汗国王室黑的儿火者的女儿为妃。

黑的儿火者在人们眼中是成吉思汗的后裔，所以帖木儿本人获得了政权的合法性。

帖木儿早年起兵占据河中，以此为核心进行扩张。

帖木儿去世后，其子孙相互争夺王位，之后其四子沙哈鲁统一帝国大部，维持了近半个世纪的繁荣。

沙哈鲁及其子兀鲁伯死后，帖木儿帝国逐渐走向分崩离析，最终于1507年被乌兹别克人取代。

帖木儿的五世孙巴布尔败逃至喀布尔，并在南亚开创了莫卧儿帝国。

帖木儿帝国征服了东察合台汗国、河中地区、花剌子模、美索不达米亚、小亚细亚、高加索和大伊朗地区，并与奥斯曼帝国交战，企图复兴蒙古帝国，但最后因帖木儿于东征中国明朝的期间（1404-1405年）逝世而被迫中断。

帝国的鼎盛时期横亘从小亚细亚到印度德里的西亚、中亚和南亚和费尔干纳盆地，北起锡尔河和咸海，南及阿拉伯海和波斯湾的大帝国。

帖木儿帝国吸收不同民族的优秀文化成果，交融汇合，展现了具有突厥特色的文化新貌，进一步发展了突厥—伊朗文化。

帖木儿家族在首都撒马尔罕创立大学，渐取代巴格达的文化地位，成为穆斯林的学术中心。

再说东察合台汗国，

14~17世纪，由蒙古察合台后代在西域天山南北建立的中国新疆地方政权，又称亦力把里。

公元1347年，为蒙古都格拉特部贵族拥戴察合台汗后代所建。

初以阿克苏为治，不久迁都于阿力麻里（今霍城县），

后又以鸭儿看（即叶尔羌，今莎车）、吐鲁番诸地为治心。

秃黑鲁帖木儿汗时期，一度发兵占领中亚大城撒马儿罕。

统治范围西达撒马儿罕，东迄哈密，

北与蒙古瓦剌为邻，南同西域的于阗等地接壤，势力空前强盛。