憑藉武力統一的蒙古帝國，雖軍事實力強大，但中央政權相對鬆散，經濟相對落後。窩闊臺汗繼位以後，著手鞏固國家政權，加強中央集權，發展國家實力，頗有建樹，推進了蒙古國的封建化。即位之時，窩闊臺令蒙古諸王大臣跪拜大汗，“
國朝尊屬有拜禮自此時”。他又兩次頒行大札撒（法令），規範諸王行為。
規定：凡不參加大汗的聚會而私擺宴會之人，斬；出入宮禁，男女從者各限十人；軍隊裡每十人置甲長一人，甲外一人，聽甲長指揮；說了不該說的話，拳打；再犯，鞭；三犯，杖刑；四犯，論死；千戶走在萬戶前面，用木箭射之，其餘人犯這種錯誤，同此；聚會時，五十匹馬為一羈，五人看守，盜馬者，論死，等等。
隨著滅金戰爭的推進，公元1233年（紹定六年），窩闊臺令宣差勘事官阿同葛清查、登記中原戶口，得民戶七十餘萬戶。次年，又命失吉忽禿忽為中州斷事官，再次括戶，又得民戶一百一十餘萬戶。窩闊臺對諸王貴戚進行分封、賞賜土地和民戶。諸王可在封地設達魯花赤監臨，由朝廷設官徵賦，不允許他們再隨意征斂。又建五戶絲制，封地民戶每兩戶出絲一斤，屬於國家，每五戶出絲一斤歸諸王。
窩闊臺一改蒙古族對外徵而不守的舊例，在波斯、高麗被平定後，把軍隊留在原地，進行鎮守，這些軍隊就是有名的探馬赤軍。元朝一直保留著這個制度。窩闊臺治理國家，重用人才。他信用契丹人耶律楚材，採納耶律楚材建議，在中原實行漢法，徵收丁稅、地稅、商稅等稅賦，並於公元1230年（紹定三年），在燕京、宣德、西京等地設十路課稅所，以儒生擔任課稅使。令路府州縣官吏專理民事；萬戶府專總軍政；課稅使專管錢穀，不互相統攝。
窩闊臺汗又讓牙老瓦赤掌領西域稅賦，因地制宜，按戶納稅。當時，回回商人向官民放貸，每年利息即相當於本金，被時人稱為“羊羔息”，這種掠奪性剝削，被窩闊臺汗嚴令廢止。成吉思汗在世時，帝國已有驛站。隨著疆域不斷擴大，原有驛站難以承受壓力。於是窩闊臺汗命增加站赤，諸王派出負責官員，開闢驛道，分撥站戶，確立了站赤制度。每站設馬伕二十人，每一百戶置漢車十具，站戶每年納米，供來往使者。使者持聖旨、牌符往來。
最重要的道路是從蒙古本土通往察合臺和拔都封地，國都和林通往中原漢地的道路。草原上驛站縱橫，行旅不斷，一派生機。牧民們逐水草而居，常因無水，被迫四處遷徙，大片草原荒廢。窩闊臺看後十分惋惜，就讓察乃、畏兀兒臺兩人去踏查，說：“可以安置家園的，教牧民們鑿井。”
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