在元代的甘肃行省西、今的新疆东部区，有三不属行省直接属朝廷的单位，即别失八（今新疆吉木萨尔县北破城子）、哈剌火州（今新疆吐鲁番）与哈密力（今新疆哈密）。
早在吉思汗统治的晚年（1225年），他已将今山、阿尔泰山、额尔齐斯河西的区分封给了他的四儿子。由服从吉思汗，因此蒙古帝国是统一的。但是了蒙哥汗元世祖忽必烈执政，各部已经不相统属，互相争夺汗的位置，蒙古帝国是分裂元帝国窝阔台、察合台、伊尔及钦察四汗国。
今新疆山北的部分方已经了窝阔台汗国的领，但是在阿母（姆）河南岸的区有分封，一直由汗统治。蒙哥汗曾在那设置了阿母河行省，但由离汗统治区太远，因此了蒙哥汗统治的末年，将它并入了伊利汗国。
1251年，蒙哥即汗位，加强中亚的控制，设置了别失八行尚书省，讷怀、塔剌海、麻速忽等人充别失八等处行尚书省，治所就设在别失八，统辖阿母河东、按台山西西辽、花剌子模故土（今阿姆河游及阿富汗北部）。
在阿不哥与忽必烈争位战中，别失八阿不哥占据。至元元年（1264年）阿不哥投降，忽必烈控制此，并立火赤哈儿的斤亦护。元朝灭掉南宋，加强海等西北叛王的防务，遣宣慰使綦公直率批汉军、新附军进驻屯田，备军食，并设置冶场，制造农业器具。同，元朝政府增设驿站，方便从别失八至内的通。至元二十年（1283年），又设置别失八宣慰司，专门负责北疆的军政机构。二十三年（1286年），驻守别失八的元代军队被察合台曾孙笃哇击败。笃哇军撤退，元代政府再度控制了别失八。元宗元贞元年（1295年），在别失八改设北庭元帅府，与同设立的曲先（今新疆库车）塔林元帅府分治山南北。14世纪初，别失八又笃哇占据，长期察合台汗国所有，但其政治重已降低。
今的新疆伊犁河流域，在吉思汗未分封。元世祖忽必烈在至元十二年（1275年）设置了阿麻（一阿力麻、阿力马力）行省，阿麻（今新疆霍城县水定镇西北）治所。但该行省存在的间更短，两年就废了，并入了察合台汗国。
元代设立了澎湖巡检司一行政机构，台湾澎湖列岛进行管理。
早在三国期，孙权就了“普一统”，在黄龙二年（230年）派将军卫温、诸葛直率一万名士兵远征台湾（称夷州）。一雄勃勃的军行动历一年，尽管最终无功返，但是有文字记载的陆的汉族人最早一次规模台湾的行动。
隋代台湾被称“流求”。隋炀帝就曾先三次派人“流求”。从唐代北宋的五百年间，陆台湾一直保持着经济、文化联系。
了南宋，台湾祖国陆的关系日益密切，中国已在台湾附近的澎湖列岛建造军营，派兵驻守，澎湖划归福建泉州的晋江县管辖。
元代称台湾“留求”，或者“琉球”。元代初期积极经略海外，曾派兵南征安南、占城爪哇，东征日本，近在咫尺的台湾，不无意控制，在元代初期就曾先两次派人台湾宣抚、讨伐。一次是在至元二十八年（1291年），元世祖派遣万户侯杨祥、吴志斗、阮鉴等一行，携带诏书，使招谕留求。二年的春夏，他澎湖，遇一“山长低者”的方，派人登岸察，由言语不晓，被杀死三人，是无功返。一次的行动，他内部的意见有分歧，杨祥了留求，阮鉴、吴志斗两人则不。现在我就理推断，杨祥等人既是从澎湖的，达了海一“山长低者”的方，不懂那人的语言，应是番人居住的方，因此是台湾西海岸的某点，不是澎湖群岛的某岛屿，因澎湖群岛有汉民，无番人。二次则是在元宗德元年（1297年），任福建行省平章政的高兴奏说，今福建行省的治所由福州迁了泉州，距离留求很近，随侦察消息，斟酌招降或者讨伐，不必调动他处兵力，因此他愿意就近一试。等高兴的建议获准，他便派遣张浩、张进赴留求国，生擒一百三十余人。二年年初，又将所俘留求人放回，他效顺，但是却有了文。
元代两次招抚台湾虽有结果，但是在澎湖设立了巡检司，负责管理台湾澎湖的各项具体情，并让福建泉州府的同安县（今厦门）管理澎湖巡检司。从此，台湾澎湖正式中国版图的一部分。不，元代澎湖巡检司设置何，目前界有不同法，有定论。元末顺帝年间，汪渊两次搭乘海船，南洋一带游历了几年，至正九年（1349年），他根据己的亲身所见所闻，写了《岛夷志略》一书。在部书中，他说：“至元年间立巡检司。”但是元代有两“至元”年号，一元世祖的“至元”（1264～1294年），一元顺帝的“至元”（1335～1340年）。《岛夷志略》所说的“至元”，究竟指的是哪一便了问题。在清代所修的台湾方志，认元代澎湖巡检司设元朝末年。果我参照些记载，《岛夷志略》所说的“至元”，应是指元末顺帝言的。另外，从《岛夷志略》一书的记载中知，元代已有不少泉州人移居澎湖了。
明朝初年，朝廷仍设澎湖巡检司。但是随着倭寇在海的日益猖獗，明朝政府认澎湖孤悬海外，不便防守，是在洪武二十年（1387年），令撤销了已有一百年历史的澎湖巡检司，并居民迁漳州、泉州一带居住，荒唐就断绝倭寇的供应，使他无法在澎湖立足。