伊利汗国是元朝西北诸藩之一，其极盛时代领土东起阿姆河和印度河，与察合台汗国和印度为邻；西临地中海，领有今小亚细亚半岛的大部分，与埃及和欧洲相望；北至太和岭（高加索）和花剌子模，与钦察汗国接壤；南濒波斯湾和阿拉伯海。为成吉思汗第四子拖雷之子旭烈兀所建。都城先后在蔑剌合（今伊朗阿塞拜疆之马腊格）、桃里寺（今伊朗阿塞拜疆大不里士城）和算端城（今伊朗阿塞拜疆苏丹尼耶）。
十三世纪二十年代蒙古西征时，成吉思汗本人曾攻至波斯东部的呼罗珊地区，追击花剌子模沙的蒙古军征服了波斯北部的大部分地区。蒙古国时代，阿姆河以南地区先后由畏兀儿人阔里吉思和乃蛮人阿儿浑治理，治所设在途思城（今伊朗马什哈德附近）。1251年元宪宗即位后，统治波斯的蒙古地方政府被称为“阿姆河等处行尚书省”。蒙哥派其弟旭烈兀征服今里海南岸的亦思马因教派和报达（今伊拉克巴格达）城的黑衣大食哈里发。旭烈兀在西征时，尚不是独立的君主，只是负责一方军政事务的蒙古宗王，其手下的军队系从其他诸王投下抽调而来。
蒙哥死后，蒙古国内爆发的忽必烈、阿里不哥争位之战，使统一的蒙古国瓦解。1262年，钦察汗别儿哥与旭烈兀为争夺太和岭地区的阿塞拜疆发生战争。1264年，阿里不哥投降，忽必烈遣使征询有关处置阿里不哥等叛王的意见，同时正式封旭烈兀为统治阿姆河直至叙利亚和密昔儿间疆土之王，称伊利汗。一个新的蒙古汗国——伊利汗国在西亚出现。伊利（il）乃突厥语，义为“从属”，这个封号表明波斯的蒙古汗国，是一个宗藩政权。旭烈兀派遣使臣来中国，表示赞同忽必烈关于处死从叛诸将、赦免阿里不哥的建议，并愿意与别儿哥等西北诸王一起前来出席忽里台大会。1265年，旭烈兀卒，终于未能实现前来参加忽里台大会的诺言。
在西北诸藩中，伊利汗国与元朝的关系最为密切。各代伊利汗的袭封都以得到元朝皇帝的批准才为合法。旭烈兀死后，诸王、大臣们奉其子阿八哈嗣位。阿八哈不敢正式就位，只权摄国政，同时遣使报丧。直至元世祖忽必烈于1270年遣使持诏来到波斯传旨命他继承父位后，他才重新举行登基大典。现存1279年阿八哈颁发的一张敕令上，盖有汉字“辅国安民之宝”方印，当是忽必烈颁赐给他的王印。阿八哈即位后，始定都于桃里寺，以蔑剌合为陪都。忽必烈大举攻宋，征兵四方，阿八哈遣回回炮手阿老瓦丁、亦思马因等入汉地应命，回回炮术因之传入中国。中统二年（1261），忽必烈特置随路打捕鹰房总管府，专掌拨赐给旭烈兀位下的中原户计。至元十二年（1275），阿八哈遣使奏请将这些民户献给朝廷。
拖雷家族控制蒙古国东、西两端最为富庶的汉地和波斯的行为，引起了窝阔台、察合台两系宗王的不满。1269年钦察、察合台和窝阔台三汗国诸王会聚于塔剌思，议定察合台汗国向阿姆河以南发展。时波斯境内地位最高的察合台裔宗王是捏苦迭而（Negüdcr），八剌派出使者至其处，希望他能指挥手下军民脱离阿八哈营垒。但事机败露，阿八哈立即调兵遣将，以武力消灭了自己后方的异己势力。
八剌要求伊利汗国让出也里至阿姆河和申河之间的土地，遭到拒绝后，于1270年率领大军渡阿姆河进入呼罗珊。伊利汗国守军向祃桚答儿溃退。入侵军队的主力进至木儿加布河与也里河流域，而其前锋前出至你沙不儿一带。阿八哈闻知后，立即调集大军东趋迎敌，到达也里之北的八忒吉思（Badghis）草原。为避免流血，阿八哈倡议约和，许以割让哥疾宁至申河之间地以换取八剌的军队撤出呼罗珊，但被拒绝。阿八哈遂以计谋引诱八剌的主力进入也里城附近的设伏地区。两军会战的结果以察合台汗国的惨败而告终。
