回鹘离开漠北以后，该处未马上出现大的势力。在诸部相争之际，契丹即辽崛起于辽河上游，并臣属诸部。辽灭亡于1124年，其同族的耶律大石西走，于1132年左右在巴拉萨衮（也称虎思斡耳朵）之地建国，即所谓西辽，伊斯兰教史家称之为哈喇契丹（Qarakitay）。西辽的领土包括从天山的东端西到锡尔、阿姆两河之间的地方。南面达到天山南路。前述西迁后的回鹘部的大部分也为其臣属。西辽在以后八十余年间维持其势力于中亚。虽说是契丹人建立的国家，实际不过为少数统治者及其周围若干同族而已，这对分布于该地区的人种变化未能发生什么影响。13世纪时蒙古成吉思汗的势力强大起来。据有阿尔泰山地方的突厥的一部乃蛮部为蒙古驱逐，逃到西辽并寻求其保护。但不久，此部之首领篡夺了西辽政权。成吉思汗因追讨乃蛮部而占领该地，更进而征服了锡尔、阿姆两河之间的地方和咸海以南的花刺子模及今阿富汗斯坦的地方。当时和现在一样，蒙古称两河之间和花刺子模的居民为萨尔特人（Sart）。萨尔特此字为商人之意，为梵语。这是针对古来此地之居民长于商业而起的名子。这个词从突厥传到蒙古，一直沿用到现在，但此名本来不是民族名称。如前所述，从10世纪到11世纪，以巴拉萨衮为根据地的突厥族曾侵占两河地方，具有悠久历史的粟特人国家遂灭亡。此民族仅在与突厥人混血的情况下才保存其面貌。这种混血人种仍然长于商业。开始为商人之意的“萨尔特”一词遂成为这一人种的称呼了。现在萨尔特人仍具有伊兰种和突厥种的混合特征。此外，据有高昌的回鹘人在成吉思汗西征时首先归附了蒙古。这样，中央亚细亚地区早在成吉思汗时代就已归蒙古所领。成吉思汗将所属领地分封诸子。阿尔泰山以西、准噶尔沙漠之北，前乃蛮部所据之地分给了第三子窝阔台。其西一带直到阿姆河地区和天山南路分给了第二子察合台。这样中亚细亚为此两汗国所领有。他们此后在各自的领地上使其一族和部下住下来进行统治。从而蒙古族也象在其它领地一样广泛分布在这一地区。如后所说，虽未达到使其地居民蒙古化的程度，但各地部残留有其集团。
之后窝阔台汗国出了著名的海都与蒙古宗室的元朝相争，察合台汗国大体上依附于他。到14世纪初窝阔台汗国衰亡，其领地并入察合台汗国。察合台汗国也从1321年左右分裂为以布哈拉为中心的两河（锡尔河、阿姆河）地方和其以东的两部分。西部则内乱迭起，几乎陷于无政府状态。1360年东部汗侵入并臣服了两河地方，于是察合台汗国再次统一。在这种情势下帖木儿（Timür）渐次崛起。
两河地方为东部察合台汗国平定后，帖木儿隶属于其统治下。但他不久驱逐了东察合台汗而君临两河地方，并建都于萨马尔罕。帖木儿是个生于Kesh并受突厥文化教育的伊斯兰教徒。据说他本来是蒙古族出身，按其家系与成吉思汗属于同一氏族。他的理想是统一分裂的蒙古，恢复成吉思汗的伟业。他的这一理想曾大致实现过：平定了波斯的伊儿汗国（成吉思汗之孙旭烈兀开拓之领地）和伏尔加河直到南俄的钦察牙国（成吉恩汗孙拔都开拓的领地），征服了据有小亚细亚的奥斯曼突厥，侵略北印度，与东察合台汗国连和，死在要进而东征明朝的路上。
帖木儿一代完成了如此巨大的经略，实为历史上的一个伟观。值得注意的是，他是崛起于萨马尔罕即两河地方的势力。古来这个地方未曾出现过以此为根据地的强大势力。在这点上应看作为历史上的异例。从当时形势来看四周无特别强大的势力，他从少数部落酋长中崭露头角时，虽曾遇到一些困难，但一旦统一了两河地方，羽翼丰满之后，就没有能对抗他的强敌。另外，帖木儿之所以能完成其伟业，还因为他作为蒙古族的后裔怀有恢复其祖先故业的大志。所以他的活动自然应算作蒙古族的活动史中。
帖木儿死后，其王朝尚持续了约一百年。这期间与明显的文化发达相反，国势却未得到发展，内乱频仍。1500年顷据有咸海（Aral）之北的乌兹别克（Uzbeg）人南下进入萨马尔罕，帖木儿朝亡。乌兹别克人为蒙古钦察汗的始祖拔都之弟昔班的子孙，原据有咸海北方之领地，该部族应为突厥族与蒙古族的混合种。这时为帖木儿五世孙的巴布尔（Babur）以费尔干为根据地，努力恢复其祖业。在与乌兹别克人的角逐中，虽曾几度进入萨马尔罕，但最终未能达到目的。他后来据有喀布尔，奠下了印度莫卧儿（Moghol）帝国的基础。
其后中亚细亚的形势，因与后篇有关系，也附记数行如下。
乌兹别克朝（或称昔班朝）之后更发展其势力，攻取布哈拉，建立了布哈拉汗国，又于花刺子模地方建立希瓦汗国。两汗国相互争夺，但直到19世纪后半期俄国南下征服其地为止，尚能维持其势力。
天山北路之地，察合台汗国由于受帖木儿的压迫而失势后，为蒙古一部的瓦刺（即卡尔梅克Qalmaq）所占据，一时成为对蒙古和明朝的强大敌对势力。之后，其中一部准噶尔部势力强盛，与清朝争强，清高宗时被平定。
察合台汗国其后尚称汗，或据有天山南路的阿克苏，或据有喀什噶尔，但未有显著的势力。16世纪中期以后的情况不太清楚。17世纪中叶以后，准噶尔部势力及于天山南路，一直到被清高宗平定时为止。