察合臺汗國（Chagatai Khanate），是蒙古四大汗國之一，由察合臺及其兒子哈剌旭烈及他的後人管理，建於1227年，於14世紀中葉分為東西兩部分，1369年西察合臺汗國亡於帖木兒帝國。
察合臺汗國原為成吉思汗次子察合臺的封地。初領有西遼舊地，包括天山南、北路與裕勒都斯河和瑪納斯河流域及今日阿姆河、錫爾河之間的地區。初時建都於阿力麻裏附近的虎牙思，即今日中華人民共和國新疆霍城縣水定鎮西北。察合臺汗國君主都哇與窩闊臺汗國君主海都聯合，屢與元朝軍隊爭戰，終元世祖忽必烈一朝未斷，並一度攻占漠北哈拉和林。至公元1304年始與海都子察八兒與元成宗講和。
1306年，篤哇敗窩闊臺汗國的君主察八兒，並盡收海都生前所占有的察合臺汗國領土。1310年篤哇子怯別再破察八兒，兼併窩闊臺汗國。他的後人答兒麻失裏因為改宗伊斯蘭教，引起蒙兀兒斯坦的伊塞剋湖和伊犁河流域的遊牧民動亂。他的前輩怯別放棄每年到蒙兀兒斯坦的巡視，使汗國開始分裂。
合贊算端由突厥貴族加茲罕擁立，汗國正式分裂。西汗國的汗成了傀儡。河中的察合臺人實際上僅僅是形式上的統治者。權力已經轉到地區突厥貴族手中。這些部落有巴魯剌思部，速勒都思部，札剌亦兒部，乃蠻部。蒙古汗國成了突厥汗國。東汗國的杜格拉特部擁立了禿忽魯帖木兒成為新可汗，他和他的兒子也裏牙思火者，曾經統一汗國，但帖木兒在1369年消滅最後的西汗國。
察合臺汗國的對外活動，主要是與德裏蘇丹國開戰與掠奪阿富汗，因為被重重包圍，因此軍事活動限於掠奪印度。
察合臺汗國君主列表
前察合臺汗國
* 察合臺
* 哈剌旭烈
* 也速蒙哥
* 兀魯忽乃
* 阿魯忽
* 木八剌沙
* 八剌
* 聶古伯
* 禿裏帖木兒
* 都哇
* 寬闍
* 塔裏忽
* 也先不花
西察合臺汗國
* 怯別
* 燕衹吉臺
* 都來帖木兒
* 答兒麻失裏
* 不贊
* 敞失
* 也孫帖木兒
* 阿裏算端
* 麻哈沒的
* 合贊算端
* 答失蠻察
* 拜延忽裏
* 鐵穆爾沙
* 阿的勒算端
* 合不勒沙
* 昔兀兒海迷失
* 麻哈沒的算端
東察合臺汗國
* 也先不花
* 禿忽魯帖木兒 （1347 －1362）
* 也裏牙思火者 （1362 －1363）
* 哈馬兒丁 （1363 － 1388之前）
別失八裏
* 黑的兒火者 （不遲於 1386 － 1404以前）
* 沙迷查幹 （1404以前 － 1408）
* 馬哈麻 （1408 － 1415）
* 納黑失之罕 （1415 － 1418）
亦力把裏
* 納黑失之罕 （1415 － 1418）
* 歪思汗 （1420 － 1437）
* 也先不花二世 （1437－1462）
* 駕思式馬黑麻兒 （1462 －1468）
* 怯別速檀烏黑闌
西亦力把裏
* 羽奴思 （1468 － 1487）
* 速檀馬哈木 （1487 － 1508）
東亦力把裏
* 尹吉兒察
* 滿哥帖木兒
* 巴剌麻兒
* 也密力火者
* 速檀阿力 （羽奴思汗漢文史籍又稱阿力？）
* 速檀阿黑麻 （羽奴思子，馬哈木弟）（1487 － 1503）
* 速檀滿速兒 （1501 － 1542）
* 沙汗 （1542 － 1565）
* 馬速 （1565 － 1570）
* 馬黑麻 （1570 － 1575）
* 阿力僕把都兒 （1575 － 1583）
* 馬黑麻虎答遍迭 （1583 － 1609之前）
* 阿都剌因 （1609 － 1634）
* 阿不都拉哈汗 （1634 － 1639）（阿不都拉1639進攻葉爾羌成為大汗）
葉爾羌
* 速檀賽德 （阿黑麻汗之子，滿速兒之弟）（1514 － 1533）
* 拉失德 （1533 － 1560）
* 阿不都剋木 （1560 － 1592）
* 馬黑麻 （1592 － 1607）
* 術紮丁阿合邁德 （時間很短）
* 沙拉夫·丁·速檀（時間很短）
* 忽來失速檀 （時間很短）
* 阿布杜拉提甫 （1608 － 1619）
* 夫拉德汗 速檀阿黑麻 （1619 － 1629）
* 剋雷奇汗 速檀馬合木 （1629 － 1635）
* 夫拉德汗 速檀阿黑麻 第二次在位（1635 － 1638）
* 阿不都拉哈汗 （1638 － 1667）
* 堯勒瓦斯 （1667 － 1669）
* 阿不都·拉提夫 （1669 － 1670）
* 伊思瑪業勒 （1667 － 1680）（與堯勒瓦斯同時在阿剋蘇立汗，滅亡阿不都·拉提夫政權後統一汗國）
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