此后元朝的统治范围重新退回蒙古高原，但仍旧使用"大元"国号，史称"北元"。1402年阿里不哥后裔鬼力赤杀死北元第七位大汗坤帖木儿，不再使用"大元"国号，大元帝国正式成为历史。不过大元的灭亡并不意味着大蒙古帝国的灭亡，只不过蒙古帝国不再使用大元国号罢了。
1635年，和硕睿亲王多尔衮率领清军击败了蒙古末代大汗林丹汗，林丹汗之子额哲降清，献传国玉玺，大蒙古帝国宣告灭亡。
第五个灭亡的是察合台汗国，该汗国是成吉思汗次子察合台的封地，其领土包括今天的新疆大部和哈萨克斯坦东部地区。在建国之初，察合台汗国曾多次与元帝国发生战争，后来又与元朝合谋瓜分了窝阔台汗国。
1321年后，察合台汗国分裂为东、西两部分，东部称为"蒙兀儿斯坦"，西部称为"马维兰纳儿"，后人通称为"东察合台汗国"和"西察合台汗国"。
1369年西察合台汗国实际上亡于帖木儿帝国，至1402年西察合台汗国正式灭亡。而东察合台汗国则于1514年被叶尔羌汗国所灭。
