蒙古第一次西征，元太祖铁木真亲征，率二十万(一说六十万)骑兵，历经八年，因灭西辽和花剌子模而起。1219年，成吉思汗以花剌子模杀害商队和使臣为由，兵分四路攻城，术赤占领咸海北部，察合台、窝阔台围攻讹答剌，拖雷和成吉思汗则攻取撒麻耳干与不花剌。花剌子模因统治基础不稳，蒙古军以游击战逐一击破。1221年，术赤等攻克玉龙杰赤，拖雷和成吉思汗则追击摩诃至里海，1223年蒙古军在西域设官后退回蒙古，首次西征结束。
哲别、速不台继续西征，1223年在阿里吉河战役中击败俄罗斯和钦察汗联军，占领乌拉河、伏尔加河流域，并在回程时消灭西夏。成吉思汗于1227年去世，其子窝阔台继续征讨，扎阐丁被杀，花剌子模正式灭亡，蒙古占领中亚细亚和里海等地区。
第二次西征在窝阔台灭金后，1235年拔都领军十五万(一说五十万)征讨钦察、斡罗思，蒙古军攻入俄罗斯，屠杀27万人。1241年，拔都分兵三路，一路侵孛烈儿，一路攻马扎儿，一路至意大利，欧洲各国震惊，组建联军抵抗，但未能阻止蒙古军的扩张。拔都于1243年返回，留驻伏尔加河下游。
蒙古征服波斯东部及呼罗珊，但因控制力不足，导致社会混乱。窝阔台派绰儿马罕继续西征，1226年平息了札兰丁的叛乱。1235年，成帖木儿被任命为呼罗珊总督，1241年绰儿马罕去世，拜住接任。蒙哥时期，旭烈兀受命征讨亦思马因派和阿拉伯阿拔斯王朝，1256年消灭木刺夷，1258年攻陷巴格达，1259年入侵叙利亚，因蒙哥去世，旭烈兀退回波斯。
蒙哥的弟弟旭烈兀在西征中取得重大胜利，但蒙哥去世后，蒙古西征的势头被遏制，旭烈兀留镇波斯，最终拖雷家族占领了这片土地。
在蒙古历史上有一位出类拔萃的伟大军事家和政治家，这位不得不提的就是成吉思汗，亦即铁木真。他不但对今天的中国疆域上的蒙古、西夏、西辽、金国、南宋、大理、吐蕃等进行军事及政治的变革，为元朝定下基础，使大元朝成为第一个由蒙古族为统治民族的中国统治民族，且国家版图远胜汉唐两个朝代。