1284年孛罗到达。孛罗在元朝历任要职，学识丰富，阿鲁浑将他留在汗廷参议政事。阿八哈、阿鲁浑父子为夺取叙利亚之地，采取与欧洲基督教国家结盟的政策，和拜占庭帝国结亲，并遣使赴罗马教廷及英、法等国，建立了友好关系。1291年阿鲁浑卒，弟海合都（又名亦邻真朵儿只）继立。海合都挥霍无度，国库空虚，于是仿效元朝钞法，在孛罗丞相指导下印造发行交钞（见钞），但行用未久即废。1295年，权臣谋*海合都，奉诸王拜都为汗，阿鲁浑子合赞起兵讨灭叛者，夺取汗位。合赞为取得当地封建主和穆斯林的支持，改信伊斯兰教，并定为国教。他的即位和改变宗教信仰，都得到元成宗铁穆耳的承认。
1298年，合赞遣使入朝，贡珠宝等物。蒙哥时，曾以彰德路为旭烈兀分地，这时，成宗即将旭烈兀分地历年应得岁赋赐合赞。现存1302年合赞致法国国王信上，钤用汉字“王府定国理民之宝”方印，当是元朝新颁给伊利汗的王印。合赞即位后，大力进行社会改革，制定新的土地、赋税、驿站、货币等制度，限制蒙古贵族、将校和官吏对人民的横征暴敛，使农业、工商业得到发展，财政收入增加。他还鼓励发展科学文化，在首都兴建天文台，设立学校，命宰相拉希德丁编纂《史集》。合赞通晓多种语言，对天文、医学和许多工艺都颇有知识，尤精通历史，被誉为贤君。他与埃及的马木路克王朝为争夺叙利亚多次发生战争，察合台汗国的笃哇汗乘机攻占伊利汗国东部的吐火罗（今阿富汗斯坦东北部）之地。1304年合赞卒，弟合儿班答继立，号完者都汗，迁都于新建的苏丹尼耶。合儿班答遵循其兄政策，仍用拉希德丁为宰相，继续发展经济、文化。拉希德丁除完成《史集》巨著外，还编纂了一部《伊利汗的中国科学宝藏》，介绍中国历代的医学成就。这时，元成宗与笃哇、察八儿达成和议，蒙古皇室的内争暂停，东西驿路畅通，伊利汗国和元朝的使节往来更加频繁。
伊利汗国的君主们都住在帖必力思附近的兀章，夏天移居阿剌答黑，冬季住报达（今伊拉克首都巴格达）。旭烈兀被册封为伊利汗后，承认忽必烈的宗主权，而自己有权处理伊利汗国内部的一切政务，并向各地委派了官吏。旭烈兀汗把伊拉克、呼罗珊一带（今阿姆河以南，兴都库什山脉以北地区）至阿姆河口的土地赐给了其长子阿八哈汗；高加索地区赐给了第三个儿子玉疏木忒。将迪牙儿剌必阿（叙利亚边界处）直到幼发拉底河边的土地，交给异密图答温管理；同时把鲁木地区交给木因丁·彼尔瓦捏，帖必力思交给篾力撒都剌丁，起尔曼交给图儿坚哈敦（王后），法儿思交给异密汪吉阳管理。任命马合谋·志费尼（《世界征服者史》作者）为撒希卜·底万（宰相兼财政大臣），使其全权决定、主宰、安排和掌握国事（拉施特《史集》）。按照贯例，伊利汗国的最高法官应由伊儿汗的后裔担任，再由他任命各级司法官员，但在伊拉克例外，因为报达有自己的最高法官，可有权任命各级司法官员。
伊利汗国出产桑蚕和羊毛，是生产珍贵纺织品的国家，如提花锦缎、绫织品、天鹅绒、地毯等都闻名于世。乞失和兀满，是两个珍珠产地。在沙班葛剌地区出产牛黄，这在当时是一种无与伦比的解毒药，它具有吸收动物身上或植物体内各种毒素的特性。大不里士是汗国的政治中心，世界各地的商人可到此经商。在伊利汗国，华丽的建筑艺术特别引人注目，如星期五清真寺、祈祷堂、伊斯兰学校、寺院和旅店以及医院、慈善机构和许多用于宗教和福利事业的建筑物都是令人惊叹的"（乌马里《眼历诸国记》）。
