為了加強中央集權，鞏固統治，當忽必烈繼位之後，便開始了大規模的削藩運動，對於宗藩諸王的打擊首先是從名分上開始的。忽必烈之前，蒙古汗國諸王印章混雜不一，有的持金印，有的則和大汗一樣用“玉寶”。公元1261年，忽必烈下令把個別宗王的“玉寶”改為金印。不久，又製禦用玉璽“十紐”，以示君臣尊卑等差，並陸續分授諸王印章六等36位，其物料、分寸、金銀成色、印紐形狀各因諸王等級而異。在新印製中，凡獲印章王號者，稱“大大王”，未獲者，稱“小大王”。“大大王”享有係帶祗侯扈從的禮遇。通常每一支宗王支係，忽必烈隻封“大大王”一人，作為該位下的統轄者和元廷的代理人。六等宗王又分“一字王”、“二字王”，持一等金印獸紐者王號為漢文一字，故稱“一字王”，其他王等印章，王號為漢文二字，故名“二字王”。無論“大大王”，還是“一字王”，其封授均依親親宗法原則及諸王對元廷的忠誠為轉移。凡效忠忽必烈、在擁立征伐中功勳卓著者，即可授上等爵；反之，擁兵叛亂者一律奪印削爵。後來，又形成了“非親王不得加一字之封”的定製。通過收玉寶，改金印，論封功賜爵印、尊寵嫡係等辦法，忽必烈就打破了黃金家族平均共權的舊俗，建立了一個大汗至上的宗室金字塔式的秩序。昔日宗王與忽必烈名分不明的現象不複存在了。
在從名分等級上抑壓宗藩諸王的同時，忽必烈采取了更為嚴厲的措施削奪藩權，且其矛頭直接指向了宗藩割據的主要堡壘——草原領地。首先進行的是對領地行政權的分割。公元1264年初，忽必烈統一設置諸王位下王府、諸邑提舉司、總管府等，負責管理領地事宜和部民，其長官工傅、斷事官、都總管、總管等均由朝廷驗戶頒印，統一受中書省管轄，有的還須按元廷規定在投下遷轉。這樣，諸王領地官署就在任命、品秩等秩序上與元廷發生了一定的統屬關係。公元1270年，忽必烈設置了吉利吉思等五部斷事官，更是直接代表元廷直轄阿裏不哥後王的領地。
在軍隊方麵，忽必烈則通過定軍籍、建都府、解重兵等措施，削奪了諸王草原領地的軍權。公元1262年，為換取宗藩的支持，忽必烈曾允許諸王領有留居草原領地的蒙古軍戶。元政權穩固之後，忽必烈對諸王位下軍戶的政策遂轉強硬。公元1271年規定：對領地上的蒙古軍戶，樞密院有權收係編入軍籍。自公元1284年始，忽必烈又相繼創建了山東、河北等蒙古軍都萬戶府及蒙古軍奧魯。統一編製全國蒙古軍隊，由諸王部民簽起的蒙古軍及諸王任命的奧魯官也被編製其中，從而形成了原漠北千戶組織之外的蒙古軍體係，並以掌管蒙古軍的征進及調遣等事務節製在編的諸王投下蒙古軍。乃顏叛亂平定之後，忽必烈又借機強行肢解了東道諸王近10萬重兵。漸漸地，諸王已無力構成對中央政權的軍事威脅。
浴馬圖（局部）
蒙古族是馬上民族，圖為趙孟兆頁所作的《浴馬圖）。
削奪領地司法權也是忽必烈削藩的一個重要內容。公元1261年，元廷禁止諸王私自斷決民間獄案，杜絕諸王濫刑擾民。領地內的重要案件監察官需介入審理，即使是諸王位下的人命案往往也由元廷裁定，這樣，諸王領地的司法權也不複獨立存在了。在削奪宗藩領地的行政權、軍權及司法權的同時，忽必烈又從稅收、領民關係、食邑官任命等方麵，削奪諸王在食邑的實力基礎。公元1264年初，元廷將數額增加一倍的五戶絲改由路總管征集，後五戶絲戶的倉銀逐步收歸朝廷。這就意味著元廷對食邑戶實際上取得了五戶2斤絲以外的絕大部分賦稅權益。忽必烈還禁止諸王檢括食邑戶口，諸王食邑戶須與其他編民一樣承擔各種負擔，從而使邑戶與諸王的隸屬關係大大鬆弛，而諸王食邑戶的國家編戶的因素居多了。食邑官任命的歸屬同樣反映了諸王在領地內權力的大小。公元1264年，元廷曾一度廢除食邑達魯花赤。次年，元廷與諸王達成妥協：食邑達魯花赤由諸王舉薦，中央任命；達魯花赤以下則以流官擔任，並在分地內遷轉，從而部分地防止了投下官久居其職，結黨營私。
元世祖時期實行的一係列削藩措施，加之在削藩過程中借平叛之機先後肢解了幾個勢力雄厚的諸王領地，逐漸使諸王食邑特權僅限於享用五戶絲和薦舉達魯花赤等方麵，大大地減輕了對中央集權的威脅。
馭臣有術，器重漢將
蒙古民族在崛起之前一直臣服於女真族的金政權，世世納貢，倍受欺壓。這種狀況一直持續到鐵木真統一蒙古各部落、被推為成吉思汗後的第四年方告結束。因此，蒙古民族對其他民族，特別是對女真族抱有強烈的憎恨和敵對心理。忽必烈以前的蒙古可汗，對異族的將領從來沒有給予過充分的信任，也沒有更多得到過異族將領的支持，不過，他們憑借強大的軍事力量，仍然征服了歐、亞兩洲的許多民族和部落。當他們把進攻矛頭指向南宋王朝時，情況就大不相同了。