使者被安南國扣留。1258年初，兀良合台率軍侵入安南，這一次蒙古人取得了勝利，達到了預想的戰略目的。兀良合台占領了安南京城升龍（今河內），9天後撤回。忽必烈即位後，封安南國主為“安南國王”，允其三年一貢，並派駐達魯花赤。1267年和1277年，忽必烈兩次遣使安南，以國君親朝、質子、上戶籍、出軍役、納賦稅、置達魯花赤六事責成。
但由於忽必烈不斷地對外擴張，繁重的賦稅與軍役激起了安南人的反抗。
1284年，忽必烈遣軍借道安南侵略占城，並要求安南提供軍餉，被安南拒絕，於是元軍對安南再次用兵。結果因不適應當地氣候環境，死傷眾多，狼狽敗回。
1287年，忽必烈再發大軍征討安南。依舊陷入安南的遊擊戰和雨季的泥沼中，仍以失敗告終。無論是從軍事實力，還是從物質資源上看，安南都不具備與元朝抗衡的能力。安南能在兩次戰爭中取得勝利，主要是因為東南亞的氣候與地理條件對元人不利，以及元軍將領在戰爭中指揮失當。安南王陳日炬很清楚地認識到了這些，所以不想再起戰端。他第二次擊敗元軍後，立即派使者前往元朝，歸還了所有俘虜，並進金人代替自己贖罪。可忽必烈不甘心失敗，打算在1293年再次出兵安南。1294年忽必烈逝世，成宗鐵穆耳即位後采取“守成”政策，停止了征討安南，戰爭才算告一段落。
占城國在安南的南邊，1280年占城國國主就派遣使者到元廷稱臣納貢了。
1281年，忽必烈封占城國國主為“占城國王”，同時在占城設占城行省，以作為對外擴張的據點。而在1283年底，忽必烈以占城扣留元朝出使海外的使者、“既降複叛”為理由，派兵對占城進行討伐。但由於安南拒絕借道的原因，1284年征占城的元軍奉命北攻安南，討伐占城的戰役就此結束。元成宗後，安南王遣使與元朝通好，占城也多次進貢方物，所以，東南亞局勢基本穩定。
元代時，安南受中國文化影響較深。安南國內儒學興起，儒士在政治上的地位提高。在這一時期，安南也開始崇信佛教，元代雜劇也傳入安南，對安南歌劇藝術的形成產生了很大影響。
元朝與各汗國及歐洲諸國的關係在忽必烈與阿裏不哥爭位時期，各大汗國政見不合，致使元朝喪失了對他們的實際控製能力。在蒙古各汗國中，元朝與遠在西亞的伊利汗間的關係一直很好，而與窩闊台汗國和察合台汗國的關係就不那麼樂觀了。
窩闊台的孫子海都繼承窩闊台汗國後，一直覬覦大汗的正統地位。察合台汗國與海都結盟後，不時對忽必烈控製的地盤發動侵擾，與元朝進行了長達40年的戰爭，成為忽必烈及其後人在中亞的主要對手。1301年，海都病死，窩闊台汗國出現內亂。1303年，察合台汗都哇與窩闊台汗察八兒汗向元朝求和，承認元朝的宗主國地位，於是訂約言和。
在這以後，元朝與察合台汗都哇聯合擊敗了窩闊台汗察八兒，兼並了窩闊台汗國的大部分領地，滅亡了窩闊台汗國。察八兒於1310年降元，元仁宗封他為汝寧王，又將兩汗國的歸降部落安置在了金山以南，元朝大軍則駐守在金山北麵，監視察合台汗國的同時維持著友好關係。察合台汗國後期大權旁落，各地貴族裂地自據。1349年後，察合台汗國分裂為東西兩部分，中間僅有過短暫的統一，從此逐漸沒落。
伊利汗國的建立者旭烈兀是忽必烈的親弟弟，所以和元朝的關係亦最緊密。
“伊利”這一名稱是忽必烈所封，意思是“輔臣”，由此可見伊利汗國與元朝的關係。旭烈兀以後曆代伊利汗的即位，都要得到元朝皇帝的冊封才算合法。伊利汗頒布的公文，也都使用大汗頒賜的漢文印璽，把大汗（元朝皇帝）列在前麵，表示尊崇。同時，伊利汗本人在中國漢地也擁有大量的屬民和封戶。伊利汗國部分官吏的俸祿也由元朝提供。終元一代，伊利汗廷與元廷之間的使節往來頻繁，不絕於書。