窩闊臺后王海都所建的蒙古汗國。成吉思汗分封諸子，第三子窩闊臺得到也迷裏(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。窩闊臺在位時，也迷裏地區爲長子貴由的封地，次子闊端則封於河西一帶。
貴由汗死後蒙哥即位，大汗位便由窩闊臺系轉入拖雷系后王手中。窩闊臺系后王中，除闊端與蒙哥友好，仍以河西之地爲其封地外，其他宗王多被遷謫，窩闊臺的封國被分劃成幾處小的封地。
蒙哥駕崩後，阿里布哥與忽必烈爭奪大汗位，海都依附於阿里布哥，與忽必烈爲敵。阿里布哥失敗後，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。他與察合臺汗國的八剌相結納，取得伊犁河谷與可失哈耳(今新疆喀什)地區，並糾集窩闊臺、察合臺、朮赤三系諸王，1269年在答剌速河(今塔拉斯河)畔召開忽裏臺。八剌死後，察合臺汗國實際上成爲海都所操持的附庸，它的統治者都哇追隨海都，多次進擾元朝的西北邊境。海都統治下的窩闊臺汗國所控制的地域，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，成爲中亞的一大勢力。
1301年(大德五年)，海都犯元境，在與元軍戰鬥中受傷，回師途中死去，子察八兒繼立。窩闊臺後裔爲爭奪汗位發生矛盾和分裂，汗國力量削弱。
1304年，都哇起而與察八兒爭戰，大掠其國西部諸城。元朝海山的軍隊也同時逾阿爾泰山，大破察八兒軍，察八兒投奔都哇。窩闊臺汗國所屬諸部，一部分歸附元朝，大部分降於都哇。
1309年(至大二年)，察八兒因參與察合臺汗國的一次內爭失敗，逃歸元朝，元封他爲汝寧王。他的領地大半爲新即位的察合臺汗國也先布花汗所有，窩闊臺汗國亡。
