概述
成吉思汗对花剌子模帝国的入侵（1219年–1221年）使伊朗东部的梅尔夫、内沙布尔、赫拉特等城市惨遭浩劫，其屠杀被记忆为末日般的灾难，不过史料中的数字并不可靠。此后是数十年的蒙古总督统治。1256年，成吉思汗之孙旭烈兀建立伊儿汗国，作为蒙古帝国的从属汗国，辖有伊朗、伊拉克、高加索与安纳托利亚东部。
主要发展
1258年，旭烈兀攻陷巴格达并杀死末代阿拔斯哈里发，终结了延续五百年的哈里发制度；其西进势头于1260年在艾因贾鲁特战役中被马穆鲁克军队遏止。宫廷起初宗教色彩驳杂，佛教、基督教与萨满教的影响并存；1295年合赞汗皈依伊斯兰教，国家由此成为穆斯林政权，他与宰相拉施德丁一道改革税制、赞助学术。拉施德丁的《史集》常被称为第一部世界史。这一时代的波斯细密画、史学与天文学（纳西尔丁·图西主持的马拉盖天文台）灿烂夺目，而沿蒙古商路与元代中国的密切交流，把中国风格的纹样带进了波斯艺术。
结束与过渡
最后一位强有力的伊儿汗于1335年去世后，国家解体为札剌亦儿、穆扎法尔等地方王朝，至1353年不复存在。这个真空，日后将由帖木儿来填补。