成吉思汗建立蒙古汗国以后，除了发动对西夏和金朝的战争之外，还发动了三次大规模西征。蒙古的骑兵踏遍了亚欧的广大地区，使许多国家都蒙受着灾难，甚至是毁灭，对亚欧地区的历史产生了巨大的影响，在中国和世界历史上，也都刻有深刻的印记。
第一次西征是从1218年至1225年在成吉思汗率领下发动的大规模的攻掠战争。成吉思汗凭恃其强悍的蒙古骑兵和从中原地区缴获的先进火器，开始了对中亚地区的大规模征讨。首先遭到攻击的是西辽和花剌子模。
西辽是12世纪中亚的大国之一，是辽朝皇族耶律大石于1131年建立的，都八剌沙衮，城号虎思斡儿朵（前苏联楚河南托克马托东南）。统治区域北至巴尔喀什湖一带，东至喀什葛尔、和田，西南达阿姆河。耶律大石传五世至末帝直鲁古，他收容了乃蛮部太阳汗之子屈出律，以其为驸马。1211年（西辽天禧三十四年），屈出律与花剌子模王合谋，篡夺了耶律氏的帝位，仍袭用西辽国号，并且同蔑儿乞部残余势力联合，继续与蒙古为敌。1218年，成吉思汗派大将哲别率领二万蒙古军击败屈出律，西辽灭亡。
花剌子模位于咸海南，阿姆河下游，中心城市为乌尔坚奇，自古是一个经济文化发达的地区。约公元前7世纪进入奴隶社会。公元700年后为阿拉伯人征服。到11世纪，它归塞尔柱突厥帝国统治。11世纪末，塞尔柱国王任命忽都不丁为花剌子模地区都督。忽都不丁后裔割据称雄，到1200年忽都不丁四世孙马合谋（一译摩诃末）继位后，进一步向外扩张，兼并邻国土地，迅速形成了一个强大的权力中心，建立了一个现今包括前苏联中亚地区以及阿富汗、伊朗等地的伊斯兰大帝国，马合谋甚至企图要征服中国。
1215年，成吉思汗率蒙古军队大败金朝并且占领了金朝的京城中都的消息传到了花剌子模国。马合谋急于探听蒙古的虚实，便派出使团到成吉思汗处。成吉思汗很友好地接待了花剌子模使团，表示愿意与花剌子模国王和好，并且答应双方商人自由往来进行贸易。
继1216年花拉子模商队来蒙古通商后，1218年春，成吉思汗也派出一个由四百五十人组成的伊斯兰教商队，他们带着满载着金银、丝绸、毛皮的500头骆驼前往花剌子模进行贸易。当蒙古商队到达花剌子模国边境讹答剌城（又译为兀提刺耳，斡脱罗儿，兀答剌儿等名，位于今哈萨克斯坦锡尔河右岸阿雷斯河口附近）时。该城的长官贪图商队财物，竟诬指商队为间谍，将他们全部扣押，并且写信奏告给国王马合谋，马合谋遂下令将蒙古商人全部杀掉，其货物也全部没收。
成吉思汗得知这一消息后，十分愤怒，立即派遣三名使臣到花剌子模国交涉，要求其交出凶手，也就是讹答剌城的长官。马合谋不但拒绝了蒙古提出的要求，而且还下令杀死为首的蒙古使臣，将其余两名使臣剃去胡须后驱逐出境。这是对蒙古的莫大侮辱，于是成吉思汗决定出征花剌子模国。
蒙古军队灭西辽后，已经扫除了进军花剌子模通路上的障碍。于是，成吉思汗召集亲王、大将们举行会议，决定留下幼弟铁木哥斡赤斤镇守漠北，并委派大将木华黎负责继续南攻金朝。1219年秋，成吉思汗亲自率领诸子以及15万大军西征花剌子模。
当时，花剌子模国王马合谋虽然拥有四十万军队，但国内民族成分复杂，存在着尖锐的民族矛盾和阶级矛盾。在最高统治集团内部也是矛盾重重，马合谋王对受其母后康里氏支持的掌握军队的康里贵戚们猜忌很深，在研究对蒙古军队作战的战略对策时，有人就建议将国内的全部大军集中于锡尔河畔，以逸待劳，一举击败远道而来的蒙古军队。但是马合谋却有自己的想法，他害怕一旦战胜了蒙古军队，就会有人控制这支强大的军队，形成不可驾驭的力量，进而将他推翻。因此，他不敢将大军全部集中在一个地方，而决定将四十万军队分散到国内各个城堡去固守，企图用坚壁清野的战略迫使蒙古军队不能久留，不得不退走。在他看来，这既可以不与蒙古军队发生大规模冲突，保存军队实力，又不致于使军队集中到一个人手中。
1219年9月，成吉思汗率领的蒙古大军围攻讹答剌城。由于城防坚固，短时期内也确实难以攻克。成吉思汗遂将大军分为四支：他留下次子察合台，三子窝阔台统率一支军队继续围攻讹答剌城；派遣长子术赤统率右路军进攻锡尔河下游毡的等城；又派出左路军攻取锡尔河中、上游忽毡（前苏联列宁纳巴德）等城；成吉思汗自己则统率主力大军横越沙漠，直趋西南方的不花剌（今乌兹别克斯坦境内的布哈拉）等城，形成了对花剌子模新都城撒麻耳干（也称撒马尔罕，是乌兹别克斯坦第二大城）的合围态势。
1220年3月，成吉思汗攻占了不花剌。随后，他率军驱赶着不花剌降民东进围攻撒麻耳干。这时，术赤已攻克锡尔河下游各城，察合台，窝阔台等也攻下了讹答剌城，擒其酋帅哈只儿只秃。他们也都领军驱赶降民向撒麻耳干集结，准备进攻撒麻耳干。
在此之前，马合谋王率领十一万军队驻守在撒麻耳干，当他得知蒙古各路大军已渐渐逼近新都，就慌忙带领大部分军队撤退到阿姆河的南岸，留下来守成城的只有四万人。但是守城军队见主力军队未等开战就已先撤，使军心动摇，成吉思汗指挥大军奋勇攻城，经过两天的战斗，城内的教长，官员们便开城投降。蒙古军队入城之后大肆洗劫，当晚就将投降的三万多剩余守军全部杀掉。屠杀蒙古商队的长官被捉住后，用滚热的银汁灌到他耳朵和眼睛里而死。
成吉思汗占领撒麻耳干之后，让其主力部队暂时休整，派遣大将哲别、速不台等统率三万蒙古军渡过阿姆河前去追擒马合谋王。马合谋将主力军队屯驻在阿姆河南岸，是想守住阿姆河一线。但是康里氏诸将却不听从他的调遣，并随时寻机想把他推翻。因此他清楚自己的处境，当撒麻耳干失陷后，他便不顾儿子札兰丁的反对，慌忙离开了阿姆河，打算到东南方的哥疾宁（今阿富汗境内加兹尼）重新组织军队抵抗蒙古。但是在途中，又险些遭到随从来的康里将士的暗算，只好改变主意，仓促转道向西。不久，他得知哲别等统率的蒙古军队已经进入呼罗珊（意思是太阳升起的地方，指伊朗东部阿姆河以南地区）境内，他被迫继续西逃，最后逃到了里海的一个小岛上，于同年12月病死。
马合谋国王死后，其子札兰丁嗣位。1221年，札兰丁来到了哥疾宁，在那里收集、组织了各地军队，共有六七万人，随即率军北上进入鲁湾（今阿富汗喀布尔以北），与蒙古军遭遇，获得小胜。不久，成吉思汗又派遣大将失吉忽都呼统率三万蒙古军来战，结果又被札兰丁打败。这是成吉思汗统领蒙古军西征以来遇到的最大一次挫折，这个消息传开后，被蒙古军所占领的一些城市也纷纷起义，蒙古军队面临非常严峻的形势。但是札兰丁部下的一些将领得胜之后却为争夺战利品而发生了内讧，一部分将领率领所部离开，造成札兰丁势单力孤，只得退回到哥疾宁。这时，成吉思汗亲率大军追来，札兰丁急忙撤离哥疾宁。1221年11月，成吉思汗追击札兰丁至印度河畔，双方在印度河沿岸展开激战，札兰丁大败，他跃马跳进印度河，泅水逃往印度。蒙古的势力直抵印度的西北境。
1220年被成吉思汗派去追击马合谋王的哲别、速不台统率的三万大军，又北越太和岭（大高加索山脉），渡阿速海峡，击败古儿只阿兰和钦察部，攻入东欧斡罗思（俄罗斯）境内。1223年，蒙古军在阿里吉河（乌克兰日丹诺夫市北）战役中击溃斡罗思诸国王公与钦察汗的联军，进掠斡罗思南境，使斡罗思蒙受极大损失。不久，蒙古军班师东归，途中又收降了黑海、咸海之间的康里国。1225年，这支西征军回到蒙古。
占领花剌子模后，成吉思汗在中亚各地设置达鲁花赤（镇守官），并委派伊斯兰教商人牙剌瓦赤总督中亚一切军政事务。牙剌瓦赤是花剌子模人，早年就投附于蒙古，这次受命总督中亚军政事务，其主要是主管中亚不花剌等城的行政财赋。其后，成吉思汗本人也率军于1225年春回到了蒙古。蒙古第一次西征结束。
成吉思汗的这次西征，战胜了兵力数倍于已的花剌子模大帝国，征服了辽阔的中亚地区以及波斯的一部分地区，并初次战胜了俄罗斯诸侯联军。这次西征为横跨欧亚、空前未有的蒙古大帝国的建立奠定了基础。
第二次西征是从1235年到1242年。1223年时哲别、速不台统率的蒙古军尽管在阿里吉河畔击败了斡罗思诸侯和钦察人的联军，但是并没有征服钦察诸部，更没有征服斡罗思。因此，1235年，继任蒙古大汗的窝阔台在和林召开忽里勒台，也就是最高国事大会，决定再次远征钦察、斡罗思。这次西征的原因除了经济上希图掠夺外，也希望能过西征来缓和内部权力之争的矛盾，故又称长孙西征。统帅是成吉思汗的孙子，术赤的儿子拔都，担任实际统兵作战的主将是老将速不台。蒙古人每甲出一人西征，军队总数有十多万人。
1236年，蒙古军到达伏尔加河中游，征服了不里阿耳（部族名）全境及其邻近的部落。
1237年春，蒙古军进入钦察诸部境内。住在乌拉尔、伏尔加两河之间的玉里伯里山钦察部班都察等人投降。活动于伏尔加河下游的另一钦察部落首领八赤蛮不肯投降，则被蒙哥擒杀。
