一、穩健溫和的征服者
暴烈的蒙古軍隊以「屠城」擴張的方式，縱橫歐亞大陸。但忽必烈一直是比較溫和的，在登基之前率部東征西討的過程中，能夠做到不濫殺；登基以後，更是以穩健溫和的行事風格，逐步從征服者角色向統治者角色轉變，體現出政治上的愈益成熟。
1252年，忽必烈率軍由漠北南征大理，大軍行到一個叫曲先腦兒(今蒙古烏蘭巴托正南)的地方宿營，忽必烈決定招待一下手下的武將和臣僚，讓大家痛飲一番。酒過數巡，興致正濃，高參姚樞對忽必烈講了一個故事。他說，宋太祖趙匡胤派曹彬率軍去攻南唐時，不殺一人，還禁止將士擄掠百姓。因此戰爭過後，市場仍然繁榮，秩序也很穩定，金陵群眾把這件事傳為佳話。忽必烈聽了沒有作聲，但他心裡明白，這是姚樞的勸諫。第二天，在出征前，忽必烈扶著馬鞍對姚樞大喊：「昨晚你說的曹彬不亂殺人的事，我也能做到，我也能做到！」姚樞高興地回答：「這是聖人的心腸，是百姓的福音，也是國家的幸福啊！」第二年，征討大軍進抵大理，忽必烈讓姚樞制訂頒布不許兵士亂殺的命令，於是大理臣民得以保全。
忽必烈認為，在軍事上，征伐本身並不是目的，只是達到目的的手段。征伐是為了佔領，佔領是為了讓別人臣服。為此，他的軍事行動變得更穩健、更有政治意義。他首先制定了「南守北攻」的戰略，他籌謀全局時以南方的辦法對付南方，北方的辦法對付北方。在選擇攻宋的將領上，他選擇了大將伯顏，是因為伯顏不嗜殺人。同時，為防制蒙古人對南方的屠殺，忽必烈一般不輕舉急進，並多次指示部下不要殺戮，有效地減輕了蒙古軍隊對南方的荼毒。
忽必烈具有改革者的作風，他還下令廢止遼金以來的酷刑，革除了宋朝黔面(在臉上刺字)的粗蠻辦法，禁止買賣濫估價格，也曾將賦稅降低。對於南宋有些地主收流民為客戶，既把他們當做佃農，也把他們視為農奴買賣的行為，忽必烈也下令禁止。馬可·波羅親眼所及，盛讚忽必烈注重農事，體恤貧民，儲備饑荒等善政。
二、深沉銳敏平定叛亂
1259年7月，大汗蒙哥在南征宋朝的途中病逝於四川，負責留守漠北的阿里不哥圖謀繼承汗位(與蒙哥、忽必烈為同母兄弟)。忽必烈聞訊後，立即與南宋簽訂合約，迅速率兵北返，於1260年3月在部分蒙古宗王的擁戴下於開平(後稱上都，今內蒙正藍旗東)搶先即大汗位。4月，阿里不哥也在漠北諸宗王的擁戴下，在和林(今蒙古哈爾和林)即大汗位，據有漠北地區。雙方展開爭戰，最後，忽必烈取勝，阿里不哥投降。但是，皇位之路並不太平，蒙古宗王的造反仍舊十分激烈。
1287年4月，宗王乃顏起兵造反。不少西北地區的蒙古宗王也躍躍欲試，準備跟隨乃顏造反。為了平定乃顏叛亂，減少阻力，忽必烈派謀臣阿沙不花前往各個宗王那裡遊說，勸說他們放棄反叛。阿沙不花謊稱乃顏已經投降，只剩下那些蒙在鼓裡的宗王孤軍奮戰，然後又大誇忽必烈的聖明和寬大，要他們自己前去解釋以求得「寬大」處理。由於信息的不暢，各宗王信以為真，於是，各宗王紛紛前往向忽必烈告罪，反叛聯盟因此瓦解。
6月，忽必烈親自率領大軍從上都來到撒兒都魯(今遼河附近)，乃顏糾集了十來萬軍隊進逼忽必烈的住所。忽必烈見敵眾我寡，接受司農卿鐵哥的建議，搭設營帳，端坐在胡床上細斟慢飲，效仿諸葛亮的空城計，以計取勝。叛軍雖眾，但見忽必烈鎮定自若，心裡害怕，也不敢發動進攻。不久，忽必烈在乃顏軍隊退縮之時下令大將李庭率領漢軍向叛軍發起猛烈進攻，乃顏敗走，後被擒殺。7月，忽必烈派人領兵攻打乃顏的餘黨，一直向北追到金山(今吉林白城市西南大興安嶺)，全部剿滅了乃顏部的反叛勢力。
經過忽必烈在位三十五年的經營，通過戰爭手段和政治手段的交替運用，忽必烈成為當時擁有廣大轆域的皇帝，他的疆域北到蒙古、西伯利亞，南到南海，西南包括今西藏、雲南，西北至今新弧東部，東北至外興安嶺、鄂霍次克海，總面積約一千二百萬平方公里。
三、知人善任集天下英俊
忽必烈在用人上能慧眼識才，唯才是用，不重資歷，大膽提拔人才。他任命十八歲的安童為丞相，安童是元初「開國四傑」之首的木華黎的孫子，但他的突出並不體現在他的門第上，而體現在他能表現出與眾不同的成熟和穩重上面。忽必烈與阿里不哥爭汗位得勝後，拘捕了阿里不哥的黨羽千餘人，忽必烈問安童：「朕欲置這些人於死地，你以為如何？」安童說：「人各為其主，他們跟隨阿里不哥也是身不由己，這由不得他們選擇。陛下現在剛剛登上汗位，要是因為洩私憤而殺了這些人，那又怎麼能讓天下人誠心歸附呢？」忽必烈沒料到一個十六歲的少年竟然說出這樣有見識的話來，驚訝地說：「愛卿年紀尚幼，何從知道這番道理？卿言正與朕意合！」從此，忽必烈對安童就更加另眼相待了。又過了兩年，安童已經十八歲了，元世祖看他處世練達，辦事果斷，為人穩重，足智多謀，就決定破格提拔他。
在忽必烈智囊團中，還彙集了一批漢族的人才，其中有著名的漢族文人張文謙、劉秉忠、姚樞等人，他們都輔佐忽必烈多年，得到了重用。
忽必烈決心按照中原封建王朝的「漢法」來改造蒙古國家。在經濟上，他』『以農桑為急務」，1261年設立了勸農司，任命姚樞為大司農(掌管農桑水利的高官)。1262年，為了整治水利，他請大臣們引薦各種懂得水利的人才。張文謙向忽必烈推薦了郭守敬，郭守敬三十二歲那年，被忽必烈任用來管理水利事業。1276年，忽必烈根據劉秉忠生前的建議，派劉衡、王詢和郭守敬主持修訂曆法。在召見郭守敬時，忽必烈對他說：「修改舊歷是劉秉忠的心願，你是他的學生，理應擔此重任。」郭守敬說：「我當嘔心瀝血，不辭勞苦編製新歷。但是曆法的根本在於測驗，而測驗的關鍵是儀器。」忽必烈命張文謙等人協助製造儀器，並派了十四名監候官到全國各地二十七個觀測站進行觀測工作。經過四年的辛勤勞動，1280年新歷編成，忽必烈賜名為《授時歷》。
忽必烈任用漢官、重用科學的政策，對國家的統一、社會的發展、經濟的繁榮起了積極作用，奠定了元朝的百年基業。