元朝时期

1206年成吉思汗建立了大蒙古国，54年之后元世祖忽必烈在中原建立了元朝。忽必烈迁都大都前的上都（开平城）就在今内蒙古的锡林郭勒盟正蓝旗境内，多伦县西北闪电河畔。

漠北地区是初期蒙古帝国的核心地，帝国初期首都就在漠北的哈拉和林。1260年，蒙哥汗死后，留守首都的阿里不哥被蒙古本土的贵族推举为大汗，据有漠北。而忽必烈闻讯后，也在开平也自立为大汗，据有漠南。双方遂展开激烈内战，历时四年之久。1264年阿里不哥力竭投降，忽必烈把他幽禁，不久逝世，或谓遭忽必烈毒杀。漠北，漠南尽为忽必烈所有。

由于忽必烈的政治﹑军事和经济力量的基础都在漠南地(今内蒙古)﹐因此不再以和林为都城﹐而迁都于燕京，并改称大都。由于政治中心南移﹐漠北置和林宣慰司都元帅府镇守。后改为岭北等处行中书省，省会和林，管辖范围大概为今内蒙古北部、蒙古国全境、西伯利亚南部。而今天内蒙古东部的呼伦贝尔市，通辽市属于辽阳等处行中书省，西部一部分土地属于甘肃行省，中部一小部分直辖于行中书省。

明朝时期

明朝成立后元朝残余势力退回塞外，戈壁沙漠北部是蒙古人北元和1388年北元覆亡之后而分裂出来的鞑靼和瓦剌和兀良哈的活动范围，南部则是明军对抗北元的前线。15世纪末，东部蒙古首领达延汗统一漠南蒙古实现“中兴”。1572年，蒙古首领达延汗的孙子阿勒坦汗率土默特部驻牧呼和浩特，并在今玉泉区境内建“库库和屯”城，从此土默特部从草原游牧过渡到定居生活。阿勒坦汗在此前和明朝订立的藩属关系，阿勒坦汗被奉为“顺义王”。明政府于万历年间赐汉名“归化”，意思是令少数民族归顺、化一，服从明朝廷的统治。

明朝在辽东西部、漠南南部、甘肃北部和哈密一带先后设置了蒙古卫所20多处，各卫所长官由蒙古封建领主担任。