忽必烈曾經說過，“孔子言三綱五常。人能自治，而後能治人；能齊家，而後能治國”。因此，忽必烈治家一直很嚴格。
忽必烈有十二個兒子，其中，察必皇後生有四個兒子，即長子朵兒隻，早死；次子真金以次為長。一二六一年被封為燕王，一二七三年被立為皇太子；三子忙哥剌，一二七二年被封為安西王，鎮守長安，一二七三年進封為秦王，一二八○年死；四子那木罕，一二六五年受封為北平王，一二八二年改封為北安王，先鎮阿力麻裏，後改鎮漠北。忽魯黑臣哈敦（哈敦，意為後妃）生子一人，名忽裏帶。朵兒別真哈敦生子二人，長子忽哥赤，一二六八年封為雲南王，鎮守雲南，一二七一年死亡；二子奧魯赤，一二六九年封為西平王，鎮守吐蕃等地。許慎真哈敦生子二人，長子愛牙赤，曾鎮守兀剌海；次子闊闊出，一二八四年封為寧遠王，一三○七年進封為寧王，曾鎮守西北。不知何人所生的忽都魯帖木兒，年僅二十歲就死了。巴牙兀真哈敦生子一人，名脫歡，一二八四年封為鎮南王，初鎮湖廣，後改鎮揚州。南必哈敦生子一人，《史集》謂不知名字，據《元史·南必皇後傳》可知其名字為鐵蔑赤。
《元史》卷一百零七《宗室世係表》說世祖忽必烈有十子，加上《南必皇後傳》所記鐵蔑赤，共為十一子，與《史集》所記相比較，少了忽魯黑臣皇後所生忽裏帶一子。
《史集》與《元史》所記，均為忽必烈皇後所生，大約忽魯黑臣皇後後來被廢黜，所以《元史》未能計算在內。《多桑蒙古史》亦謂忽必烈十二子，《馬可·波羅行紀》說忽必烈皇後生有“二十二”子，“二十二”當為“一十二”之誤。
此外，《馬可·波羅行紀》說忽必烈還有“二十五子”，為妃嬪所出。至於忽必烈到底有多少兒子，已無從考證。
忽必烈對兒子們的教育和要求十分嚴格。早在身居藩邸時，忽必烈就挑選漢人儒士姚樞、竇默、李德輝、董文用、王恂、李謙等為諸子的教師，或充諸子伴讀，讓他們從小就接受儒家思想教育，逐步懂得做人的準則和治理國家的道理。真金等人學習十分刻苦，很快就成了儒學的忠實信徒。
忽必烈教育兒女們要有仁恕之心，不能隨意勒索老百姓。據《史集》記載，忽必烈把哈喇章地區賜給六子忽哥赤作為營地。一次，忽哥赤從一個村莊額外多取了一些野禽，忽必烈知道其事以後，十分生氣，下令“責打了他七十棍，把他的臀部打得皮肉模糊”。此後，忽必烈的兒子們再也不敢依仗皇帝的勢力隨意勒索了。
忽必烈經常教育兒孫們不要沾染上惡習，要養成良好的生活習慣。據《史集》記載，忽必烈的孫子（真金之子）鐵穆耳從小就喜歡喝酒，逐漸成了一個酒鬼。
忽必烈經常規勸和責備他，鐵穆耳還是不改，以至忽必烈用棍子打過他三次，又派一些護衛盯著他，不給他酒喝。鐵穆耳饞酒饞得要命，後來同一個自稱擅長煉金術和魔法的不花剌人裏咱混到一起，裏咱是一個很不正派的人，經常和鐵穆耳偷偷地飲酒。