迫停止了西进，留居帖必力思，建立了伊儿汗国。
在合赞汗(1295-1304年)在位时，进行了一系列改革，1295年6月19曰，他率领将士改宗伊斯兰教，当年11月3曰即汗位，取名穆罕默德，自号素丹。此后，蒙古贵族和伊朗贵族曰益合流，伊尔汗国组建成为一个伊斯兰国家。
在合赞汗死后不久，伊尔汗国便陷入混乱，在公元1335-1378年的四十多年间，先后八个伊尔汗在争权夺利的混战中，建立了各自的封建王朝。