窩闊臺(tái)后王海都所建的蒙古汗國(guó)。成吉思汗分封諸子，第三子窩闊臺(tái)得到葉密立(今新疆額敏縣附近)與霍博(今新疆和布克賽爾蒙古自治縣)地區(qū)。窩闊臺(tái)在位時(shí)，葉密立地區(qū)為長(zhǎng)子貴由的封地，次子闊端則封于河西一帶。

貴由汗死后蒙哥即位，大汗位便由窩闊臺(tái)系轉(zhuǎn)入拖雷系后王手中。窩闊臺(tái)系后王中，除闊端與蒙哥友好，仍以河西之地為其封地外，其他宗王多被遷謫，窩闊臺(tái)的封國(guó)被分劃成幾處小的封地。

蒙哥駕崩后，阿里布哥與忽必烈爭(zhēng)奪大汗位，海都依附于阿里布哥，與忽必烈為敵。阿里布哥失敗后，海都拒絕歸附忽必烈。1268年(至元五年)，海都開始舉兵東犯元境。他與察合臺(tái)汗國(guó)的八剌相結(jié)納，取得伊犁河谷與可失哈耳(今新疆喀什)地區(qū)，并糾集窩闊臺(tái)、察合臺(tái)、術(shù)赤三系諸王，1269年在答剌速河(今塔拉斯河)畔召開忽里臺(tái)。八剌死后，察合臺(tái)汗國(guó)實(shí)際上成為海都所操持的附庸，它的統(tǒng)治者都哇追隨海都，多次進(jìn)擾元朝的西北邊境。海都統(tǒng)治下的窩闊臺(tái)汗國(guó)所控制的地域，西至可失哈耳與答剌速河谷，南及天山南坡諸城，東抵哈剌火州(今新疆吐魯番)，北有也兒的石河(今額爾齊斯河)上游之地，成為中亞的一大勢(shì)力。

1301年(大德五年)，海都犯元境，在與元軍戰(zhàn)斗中受傷，回師途中死去，子察八兒繼立。窩闊臺(tái)后裔為爭(zhēng)奪汗位發(fā)生矛盾和分裂，汗國(guó)力量削弱。1304年，都哇起而與察八兒爭(zhēng)戰(zhàn)，大掠其國(guó)西部諸城。

元朝海山的軍隊(duì)也同時(shí)逾阿爾泰山，大破察八兒軍，察八兒投奔都哇。窩闊臺(tái)汗國(guó)所屬諸部，一部分歸附元朝，大部分降于都哇。1309年(至大二年)，察八兒因參與察合臺(tái)汗國(guó)的一次內(nèi)爭(zhēng)失敗，逃歸元朝，元封他為汝寧王。他的領(lǐng)地大半為新即位的察合臺(tái)汗國(guó)也先布花汗所有，窩闊臺(tái)汗國(guó)亡。