窝阔台汗国是在成吉思汗三子窝阔台的封地上建立的蒙古汗国，其位置大约在今额尔齐斯河上游和巴尔喀什湖以东的乃蛮故地，其国都在今新疆额敏县以东的也速里城。
正好题主所问，窝阔台不是蒙古大汗吗？为什么在西域又建立了一个窝阔台汗国呢？
成吉思汗（铁木真）有四个儿子，分别是术赤、察合台、窝阔台、托雷。在成吉思汗活着的时候，长子术赤和察合台就围绕着大汗的继承权剑拔弩张：术赤以长者自居，认为自己最有资格继承成吉思汗的衣钵；而察合台则质疑术赤出身不明，因为术赤的母亲孛儿帖被蔑儿乞惕部族俘虏了一段时间，在救回途中生下了术赤，所以，成吉思汗就为他取名为术赤（意思为：不速之客）。为此，术赤和察合台兄弟两人的矛盾一度达到了不可调解的地步，而成吉思汗也不愿意让一个来历不明的儿子来继承蒙古帝国的汗位，特别是他还可能是蒙古人的死敌，蔑儿乞惕人的后裔。成吉思汗左思右想，就提出了一个折中方案，让三子窝阔台继承汗位。
成吉思汗统一蒙古草原后，就是大封宗室和功臣，窝阔台就被封到了石河（今额尔齐斯河）上游和巴尔喀什湖以东一带。成吉思汗死后，尽管有人主张根据旧制立在蒙古本土监国的幼子托雷为大汗，但是，此时，术赤已死，察合台又全力支持窝阔台，孤掌难鸣的拖雷只好遵从成吉思汗的遗命，奉窝阔台为大汗。
窝阔台死后，其长子贵由成为了蒙古帝国第三任汗王。贵由这个大汗当的实在憋屈，前期一直由窝阔台的遗孀乃马真摄政，贵由好不容易能够亲政了，在征讨术赤之子拔都途中，走到横相乙儿（今新疆青河东南）因无度的酿酒和旅途劳顿而突发疾病，不治而亡，年仅43年，连遗嘱都没有留下来。
贵由的遗孀海迷失宣传摄政，她很想延续婆婆乃马真的风采，再一次摄政蒙古大权，把汗王传给贵由的儿子或者贵由的侄子失烈门，然而，术赤的儿子拔都和拖雷的遗孀联合起来，操纵召开了两次忽邻勒塔（部落议事大会），最终宣布托雷的长子蒙哥为蒙古帝国第四任大汗，从此，蒙古帝国的统治权从窝阔台家族转入拖雷家族。
蒙哥成为大汗后，虽然对窝阔台家族进行了疯狂的报复和屠杀，但是，窝阔台家族毕竟先后经历了两代蒙古汗王，势力同样不可小觑。窝阔台之孙海都曾经组织起了一个中亚蒙古宗王的联盟，与托雷家族的忽必烈及其继承人进行了对抗。忽必烈被迫与海都进行了长时间且高代价的战争，而战争的结果是，在中原节节胜利的忽必烈在中亚遭受了一轮又一轮的挫败，最终还承认了海都对中亚的实际统治。
公元1306年，海都之子察八儿与同盟者察合台汗国因为领土问题发生了冲突，元朝统治者趁机就派出军队，与察合台汗国一起夹击察八儿，腹背受敌的窝阔台汗国顿时崩溃，窝阔台的曾孙察八儿只好向察合台汗国投降。
可叹，察合台汗国犹如昙花一现，率先在蒙古四大汗国中谢幕。
