元太祖铁木真（1162-1227），1206年-1227年在位。成吉思汗陵，1954年迁建于内蒙古伊金霍洛旗，1982年列入第二批全国重点文物保护单位。
1 长子追封元穆宗朮赤（1177-1225），母孛儿帖；
1.01 长子斡儿答（1204-1280）
1.02 次子拔都（1208-1255），母兀乞旭真可敦。拔都子撒里答（？-1256）；拔都次子托托罕。托托罕长子巴尔图；托托罕次子忙哥帖木儿；托托罕三子脱脱蒙哥；托托罕四子图赫图努哈；托托罕五子乌格奇。
1.03 三子别儿哥（？-1267），母苏丹可敦。
1.04 四子伯克迭儿
1.05 五子昔班（？-1246）。昔班长子八伊纳儿；昔班次子勒哈都尔；昔班三子哈答黑；昔班四子巴勒哈；昔班五子扯勒克；昔班六子蔑儿干；昔班七子忽尔都合；昔班八子爱牙赤；昔班九子塞勒罕；昔班十子伯颜察儿；昔班十一子马札儿；昔班十二子贡齐。
1.06 六子唐古特
1.07 七子土斡耳。土斡耳子塔塔儿。塔塔儿子那海（？-1299）。那海子恰卡。
1.08 八子赤老温
1.09 九子升库尔
1.10 十子沉白
1.11 十一子伯剌·摩诃末
1.12 十二子兀都儿
1.13 十三子秃花帖木儿。秃花帖木儿长子拜帖木儿；秃花帖木儿次子伯颜；秃花帖木儿三子兀伦帖木儿；秃花帖木儿四子金帖木儿。兀伦帖木儿长子雅吉黑；兀伦帖木儿次子阿里库里；兀伦帖木儿三子萨利查；兀伦帖木儿四子奇拉齐兹。雅吉黑长子巴克迪亚儿；雅吉黑次子八库黑。萨利查子库楚克斡黑兰。八库黑子帖木儿火者。库楚克斡黑兰子脱忽兰火者斡黑兰。帖木儿火者子八达忽儿斡黑兰。脱忽兰火者斡黑兰子秃亦火者斡黑兰。八达忽儿斡黑兰子兀鲁斯（？-1377）。秃亦火者斡黑兰子脱脱迷失（？-1406）。
2 次子追封元圣宗察合台，母孛儿帖；
3 三子太宗窝阔台（1186-1241）；1229年-1241年在位。太宗昭慈皇后乃马真氏脱列哥那（？-1246），史称乃马真后，窝阔台汗的皇妃。1241年窝阔台汗去世，长子贵由远征尚未归来。于是，脱烈哥那擅自夺权。1242年-1246年称制。
3.1 长子定宗贵由（1206-1248），母乃马真氏。1246年-1248年在位。定宗钦淑皇后，海迷失后，1248年贵由汗卒，海迷失在拔都等诸王拥立下垂帘听政，1248年-1251年称制。在位时两子忽察、脑忽另建府邸与其母相对抗，以致一国三主。1251年七月忽里勒台大会，另立蒙哥为大汗。蒙哥即位后，海迷失因暗中策动窝阔台系的宗王，被蒙哥下令投入河中溺死。
4 四子监国睿宗拖雷（1193-1232），1227年-1229年监国；
4.1 长子宪宗蒙哥（1209-1259），母唆鲁禾帖尼。即位前曾参加拔都统帅的长子军西征。1251年-1259年在位。1259年病逝于合川东钓鱼山下。
4.4 四子世祖忽必烈（1215-1294），1260年，长兄蒙哥去世，忽必烈在开平即汗位，建元中统，开始按中国传统的王朝年号纪年。1271年，改“大蒙古”国号为元，1272年迁都元大都（今北京）。1276年灭南宋。
4.4.1 嫡子追封裕宗真金（1243-1286），母察必皇后，成宗铁穆耳之父。
4.4.1.1 长子甘麻剌（1263-1302），1290年封梁王，出镇云南，1292年改封晋王，移镇漠北，1302年2月8日去世。1323年元英宗在南坡之变中被刺杀，甘麻剌的儿子也孙铁木儿登基称帝，是为泰定帝。1324年，泰定帝追尊其父甘麻剌为皇帝，上庙号显宗。1328年，元文宗毁其庙室。甘麻剌长子松山，1293年封梁王，出镇云南。甘麻剌次子泰定帝也孙铁木儿（1293-1328）。甘麻剌三子迭里哥儿不花。
4.4.1.1.1 子泰定帝也孙铁木儿（1293-1328），母普颜怯里迷失王妃，1323年元英宗被刺杀后登基称帝。
4.4.1.1.1.1 子天顺帝阿速吉八（1320-1328），致和元年七月初十日（1328年8月15日）， 泰定帝也孙铁木儿在上都病逝，丞相倒剌沙专权自用，过了一个多月仍然迟迟不立太子阿速吉八即位。致和元年九月十三日（1328年10月16日），知枢密院事燕帖木儿在大都拥立元武宗之子图帖睦尔即位，改元“天历”，图帖睦尔是为元文宗。第二天，丞相倒剌沙在上都拥立9岁的皇太子阿速吉八为皇帝，改元“天顺”。上都的丞相倒剌沙派兵进攻大都的文宗朝廷，元文宗派燕帖木儿率军迎战。天顺元年十月十三日（1328年11月14日），大都朝廷的军队包围上都，丞相倒剌沙等大臣奉皇帝宝出降，天顺年号被元文宗废除，倒剌沙在投降一个月后被杀。倒剌沙投降后天顺帝下落不明，不知所终，在位20多天。
4.4.1.2 次子答剌麻八剌（1264-1292），元武宗、元仁宗之父。至元二十二年（1285）真金去世后元世祖本打算立答剌麻八剌为皇太孙，但他因病于至元二十九年（1292年）春去世。大德十一年九月十一日（1307年10月7日），答剌麻八剌的儿子海山即位，是为元武宗，元武宗追尊答剌麻八剌为皇帝，上庙号顺宗。
4.4.1.2.1 长子武宗海山（1281-1311），十一年（1307年），成宗铁穆耳病逝，海山回大都奔丧，被拥立为帝。即位后封其弟爱育黎拔力八达为皇太子。武宗在位四年（1307-1311年）。
4.4.1.2.1.1 长子明宗和世瓎（1300-1329），文宗之兄。天历二年正月丙戌（1329年2月27日），和世瓎在漠北草原的和宁之北即位，继续使用年号“天历”，是为元明宗，1329年4月3日，文宗图帖睦尔派人将皇帝宝玺献给明宗，正式让出皇位，5月15日，元明宗正式立图帖睦尔为皇太子，8月16日，图帖睦尔受皇太子宝，8月25日，元明宗抵达元武宗时建为中都的王忽察都，8月26日，皇太子图帖睦尔入见，两兄弟会面，元明宗宴请皇太子及诸王、大臣于行殿。天历二年八月六日（1329年8月30日），元明宗和世瓎被燕帖木儿毒死。
4.4.1.2.1.1.1 长子惠宗妥懽帖睦尔（1320-1370），母圣裔迈来迪公主。1332年，宁宗逝世，太后弘吉剌·卜答失里坚持弃子立侄，下令立妥欢帖睦尔为皇帝。1333年妥欢帖睦尔即位。1368年9月14日，明朝军队从元大都齐化门外攻城而入，蒙古退出中原，元朝对全国的统治结束。1333-1370年在位。
4.4.1.2.1.1.1.1 长子昭宗爱猷识理答腊（1340-1378），北元第二位皇帝，1370年农历四月至1378年农历四月在位。
4.4.1.2.1.1.1.2 天元帝脱古思帖木儿（1342-1388），北元第三位皇帝，1378-1388年在位。《蒙古源流》和《新元史》等史料记载他是爱猷识理达腊的弟弟。又根据明朝史籍记载，他是元昭宗爱猷识理达腊的儿子。他在位时屡遭明朝攻击，最后在捕鱼儿海（今内蒙古贝尔湖）被明军击溃，出逃时为忽必烈之弟阿里不哥的后裔也速迭儿所杀。
4.4.1.2.1.1.2 次子宁宗懿璘质班（1326-1332），至顺三年十月初四日（1332年10月23日），卜答失里皇后奉文宗遗诏拥立年仅7岁的懿璘质班在大都大明殿登上皇位，卜答失里太后临朝称制。至顺三年十一月二十六日（1332年12月14日），元宁宗在大都病逝，年仅7岁，在位仅53天，葬起辇谷。
4.4.1.2.1.2 次子文宗图帖睦尔（1304-1332），明宗弟，母文献昭圣皇后唐兀氏，第一次在位时间为1328年10月16日-1329年2月27日，第二次在位时间为1329年9月8日-1332年9月2日。致和元年（1328）七月，泰定帝死，知枢密院事燕铁木儿在大都发动政变，谋立武宗长子周王和世赉为帝，后以路远改立图帖睦尔，遣使至江陵迎接入都。八月，梁王王禅、丞相倒剌沙等拥立泰定帝子阿速吉八于上都，发兵攻大都。九月，图帖睦尔接帝位于大都，改元天历，在燕铁木儿及其所属钦察军团和一部分武宗旧部的支持下，击败王禅、倒剌沙等，取上都。天历二年（1329）八月，武宗长子和世瓎在和林北即帝位，是为明宗。当明宗南行至上都附近的旺忽察都（在今河北张北县北）时，名义上已逊位的图帖睦尔与燕铁木儿前往迎接，伺机毒死明宗。于是图帖睦尔于八月复位于上都。至顺三年（1332年）八月，文宗病死，死前自悔谋害兄长之事，吐露真情，遗诏立明宗之子以自赎。葬起辇谷。
4.4.1.2.3 三子仁宗爱育黎拔力八达（1285-1320），元武宗封他为皇太弟，相约兄终弟及，叔侄相传。1311-1320年在位，死后并未传位武宗之子和世瓎，而是传位其子英宗硕德八剌。
4.4.1.2.3.1 嫡子英宗硕德八剌（1303-1323），1320-1323年在位。公元1323年八月，元英宗、拜住自上都（今内蒙古正蓝旗东）北返大都（今北京），途中驻营于南坡店（上都西南三十里）被铁失等刺杀。
4.4.1.3 三子元成宗铁穆耳（1265-1307），至元三十年（1293年）封皇太孙。1294年-1307年在位。
5 五子兀鲁赤，无嗣；
6 六子阔列坚，母忽兰。
7 子察兀儿，也速干所生；《元史》没有记载。
8 子术儿彻，古儿别速所生。《元史》没有记载。
