元朝疆域东起日本海、南抵南海、西至天山、北包贝加尔湖，元史称“东尽辽左西极流沙，北逾阴山南越海表，汉唐极盛之时不及也”。
元朝的前身为大蒙古国，1206年成吉思汗铁木真建国时领有大漠南北与林木中地区（即尼布楚地区），经由历代蒙古诸汗的经营及三次西征后，疆域东起日本海、东海，西抵黑海、地中海地区，北跨西伯利亚，南临波斯湾。
成吉思汗时期分封东道诸王与西道诸王，东道诸王是铁木真之弟，大多分封于塞北东部与东北地区，从属性较强；西道诸王则是铁木真之子，其中分封长子术赤于咸海、里海、巴尔喀什湖以北的钦察草原，后由拔都建立钦察汗国；封次子察合台于锡尔河以北的西辽旧地，史称察合台汗国；三子窝阔台分封于乃蛮旧地，后由海都建立窝阔台汗国；塞北、汉地、东北、青藏及新疆东部则由幼子拖雷获得，后由元朝直辖。
漠北、东北（包括外东北和库页岛）、新疆东部（元初据有塔里木盆地西抵葱岭）、青藏高原、澎湖群岛、济州岛及南海诸岛皆在元朝统治范围内。自灭南宋后虽然多次对日本、缅甸、安南、爪哇等国有所冲突，然而疆域大体趋于稳定。1310年元武宗时期，元朝与察合台汗国瓜分窝阔台汗国，元朝取得窝阔台汗国的漠西领土。
行政区划
元朝时期，全国划分为由中书省所直辖的京畿地区（即河北、山东、山西及漠南部分地区），由宣政院（初名总制院）所管辖的吐蕃地区，以及十个行中书省，分别为岭北行省、辽阳行省、甘肃行省、陕西行省、河南江北行省、湖广行省、四川行省、云南行省、江浙行省、江西行省。
藩属国
元朝的藩属国有高丽、缅甸、安南、占城及四大汗国。其中有两个直属的藩属国，即高丽王朝与缅甸蒲甘王朝，分置特别行政区征东行省与缅中行省。西北方面，1268年窝阔台汗国的海都意图夺回汗位而联合钦察汗国与察合台汗国反元，史称海都之乱。
直到1304年元成宗时期，元廷与这三大汗国达成和议，并与伊利汗国一同承认元朝的宗主地位，成为元朝的藩属国，而且元成宗并赐伊利汗国君主刻有“真命皇帝和顺万夷之宝”等汉文印玺，实质上也承认其独立性。到1310年元武宗时期，元朝和察合台汗国联合攻灭窝阔台汗国。元文宗年间编纂《经世大典》时，将钦察汗国、察合台汗国、伊利汗国列为元朝的藩属国。