察合台汗国（1222年－1570年/1680年），是蒙古四大汗国之一，察合台汗国为铁木真次子察合台的封地。初领有西辽旧地，包括天山南、北路与裕勒都斯河和玛纳斯河流域及今日阿姆河、锡尔河之间的中亚河中地区（最强时由阿尔泰山至咸海）。初时建都于阿力麻里附近的虎牙思（固尔札），即今日中国大陆新疆霍城县水定镇西北。察合台汗国君主都哇与窝阔台汗国君主海都联合，屡与元朝军队争战，终忽必烈一朝未断，并一度攻占漠北哈拉和林。至公元1304年始与海都子察八儿与元成宗讲和。
1310年都哇子怯别再破察八儿，兼并窝阔台汗国大部分领地。他的后人答儿麻失里因为改宗伊斯兰教，引起蒙兀儿斯坦的伊塞克湖和伊犁河流域的游牧民动乱。他的前辈怯别放弃每年到蒙兀儿斯坦的巡视，使汗国开始分裂。
合赞算端由突厥语族贵族加兹罕拥立，汗国正式分裂。西汗国的汗成了傀儡。中亚河中地区的察合台人实际上仅仅是形式上的统治者。权力已经转到地区突厥语族贵族手中。这些部落有巴鲁剌思部，速勒都思部，札剌亦儿部，乃蛮部。察合台汗国成了突厥国。东察合台汗国的杜格拉特部拥立了秃忽鲁帖木儿成为新可汗，他和他的儿子也里牙思火者，曾经统一汗国。
察合台汗国的对外活动，主要是与德里苏丹国开战，于1297年-1306年，察合台汗国多次入侵德里苏丹国，曾兵临印度首都，但每次都大败而回。
1346年察合台汗国分为东西两部分，1369年西察合台汗国实际上亡于帖木儿帝国，至1402年汗统结束。东察合台汗国在中国史籍以国都为名，先后称为别失八里（唐朝的庭州、北庭都护府，今新疆吉木萨尔）、亦力把里（歪思汗之后，即伊犁，今新疆伊宁市）、吐鲁番（也密力火者、速檀阿力之后，即唐朝的西州、高昌，今新疆吐鲁番市）。1570年，东察合台汗国（此时为吐鲁番汗国）最后一任可汗马速与同是察合台系的叶尔羌汗国交战被俘，东察合台汗国正支汗统结束。东察合台汗国可汗速檀阿黑麻之子赛德于1514年建立叶尔羌汗国，1570年吞并吐鲁番汗国（东察合台汗国正支汗统），亦可认为是东察合台汗国的延续，至1680年被准噶尔汗国灭亡，东察合台汗国历史彻底结束。察合台汗国后来形成中亚广泛使用的察合台语（后发展为维吾尔语和乌兹别克语）。
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