忽必烈为了打败阿里不哥及西北诸，表示承认钦察汗对其地区的统治权。
至元三年(1266),别儿哥去世，拔都之孙忙哥帖木儿即位，正式得到忽必烈册封。
海都叛乱，忽必烈为了联合钦察汗国一起打击海都，连续四次派遣铁连出使钦察汗国。
铁连是乃蛮人，曾任过拔都王傅，为术赤系家臣。
铁连到达钦察汗国，告以海都叛乱之事，请求忙哥帖木儿出兵夹击，忙哥帖木儿马上表示：“祖宗有训，叛者人得诛之。如通好不从，举师以行天罚，我即外应掩袭，剿绝不难矣。"
后来，忙哥帖木儿虽曾一度出兵，但不久即与海都和好，与海都联合攻打察合台后王八剌，不久又与海都、八剌在答剌速河畔举行大聚会，划分了各自在中亚地区的势力范围，并支持八剌进攻伊利汗国。
至元十三年(1276),皇子那木罕和丞相安童率兵抵御海都，因为蒙哥之子昔里吉叛乱，皇子那木罕被劫送到与海都联盟的钦察汗国，拘押八年，直到至元二十一年(1284)脱脱蒙哥在位时，才将那木罕遣送还朝。
同时，脱脱蒙哥致书忽必烈，表示臣服。自此，钦察汗国与元廷的关系走上正常发展轨道。
忽必烈时期，虽然与钦察汗国的关系一波三折，但并没有影响双方的政治、经济、文化交流。
