一、稳健温和的征服者
暴烈的蒙古军队以“屠城”扩张的方式，纵横欧亚大陆。但忽必烈一直是比较温和的，在登基之前率部东征西讨的过程中，能够做到不滥杀；登基以后，更是以稳健温和的行事风格，逐步从征服者角色向统治者角色转变，体现出政治上的愈益成熟。
1252年，忽必烈率军由漠北南征大理，大军行到一个叫曲先脑儿(今蒙古乌兰巴托正南)的地方宿营，忽必烈决定招待一下手下的武将和臣僚，让大家痛饮一番。酒过数巡，兴致正浓，高参姚枢对忽必烈讲了一个故事。他说，宋太祖赵匡胤派曹彬率军去攻南唐时，不杀一人，还禁止将士掳掠百姓。因此战争过后，市场仍然繁荣，秩序也很稳定，金陵群众把这件事传为佳话。忽必烈听了没有作声，但他心里明白，这是姚枢的劝谏。第二天，在出征前，忽必烈扶着马鞍对姚枢大喊：“昨晚你说的曹彬不乱杀人的事，我也能做到，我也能做到！”姚枢高兴地回答：“这是圣人的心肠，是百姓的福音，也是国家的幸福啊！”第二年，征讨大军进抵大理，忽必烈让姚枢制订颁布不许兵士乱杀的命令，于是大理臣民得以保全。
忽必烈认为，在军事上，征伐本身并不是目的，只是达到目的的手段。征伐是为了占领，占领是为了让别人臣服。为此，他的军事行动变得更稳健、更有政治意义。他首先制定了“南守北攻”的战略，他筹谋全局时以南方的办法对付南方，北方的办法对付北方。在选择攻宋的将领上，他选择了大将伯颜，是因为伯颜不嗜杀人。同时，为防制蒙古人对南方的屠杀，忽必烈一般不轻举急进，并多次指示部下不要杀戮，有效地减轻了蒙古军队对南方的荼毒。
忽必烈具有改革者的作风，他还下令废止辽金以来的酷刑，革除了宋朝黔面(在脸上刺字)的粗蛮办法，禁止买卖滥估价格，也曾将赋税降低。对于南宋有些地主收流民为客户，既把他们当做佃农，也把他们视为农奴买卖的行为，忽必烈也下令禁止。马可·波罗亲眼所及，盛赞忽必烈注重农事，体恤贫民，储备饥荒等善政。
二、深沉锐敏平定叛乱
1259年7月，大汗蒙哥在南征宋朝的途中病逝于四川，负责留守漠北的阿里不哥图谋继承汗位(与蒙哥、忽必烈为同母兄弟)。忽必烈闻讯后，立即与南宋签订合约，迅速率兵北返，于1260年3月在部分蒙古宗王的拥戴下于开平(后称上都，今内蒙正蓝旗东)抢先即大汗位。4月，阿里不哥也在漠北诸宗王的拥戴下，在和林(今蒙古哈尔和林)即大汗位，据有漠北地区。双方展开争战，最后，忽必烈取胜，阿里不哥投降。但是，皇位之路并不太平，蒙古宗王的造反仍旧十分激烈。
1287年4月，宗王乃颜起兵造反。不少西北地区的蒙古宗王也跃跃欲试，准备跟随乃颜造反。为了平定乃颜叛乱，减少阻力，忽必烈派谋臣阿沙不花前往各个宗王那里游说，劝说他们放弃反叛。阿沙不花谎称乃颜已经投降，只剩下那些蒙在鼓里的宗王孤军奋战，然后又大夸忽必烈的圣明和宽大，要他们自己前去解释以求得“宽大”处理。由于信息的不畅，各宗王信以为真，于是，各宗王纷纷前往向忽必烈告罪，反叛联盟因此瓦解。
6月，忽必烈亲自率领大军从上都来到撒儿都鲁(今辽河附近)，乃颜纠集了十来万军队进逼忽必烈的住所。忽必烈见敌众我寡，接受司农卿铁哥的建议，搭设营帐，端坐在胡床上细斟慢饮，效仿诸葛亮的空城计，以计取胜。叛军虽众，但见忽必烈镇定自若，心里害怕，也不敢发动进攻。不久，忽必烈在乃颜军队退缩之时下令大将李庭率领汉军向叛军发起猛烈进攻，乃颜败走，后被擒杀。7月，忽必烈派人领兵攻打乃颜的余党，一直向北追到金山(今吉林白城市西南大兴安岭)，全部剿灭了乃颜部的反叛势力。
经过忽必烈在位三十五年的经营，通过战争手段和政治手段的交替运用，忽必烈成为当时拥有广大辘域的皇帝，他的疆域北到蒙古、西伯利亚，南到南海，西南包括今西藏、云南，西北至今新弧东部，东北至外兴安岭、鄂霍次克海，总面积约一千二百万平方公里。
三、知人善任集天下英俊
忽必烈在用人上能慧眼识才，唯才是用，不重资历，大胆提拔人才。他任命十八岁的安童为丞相，安童是元初“开国四杰”之首的木华黎的孙子，但他的突出并不体现在他的门第上，而体现在他能表现出与众不同的成熟和稳重上面。忽必烈与阿里不哥争汗位得胜后，拘捕了阿里不哥的党羽千余人，忽必烈问安童：“朕欲置这些人于死地，你以为如何？”安童说：“人各为其主，他们跟随阿里不哥也是身不由己，这由不得他们选择。陛下现在刚刚登上汗位，要是因为泄私愤而杀了这些人，那又怎么能让天下人诚心归附呢？”忽必烈没料到一个十六岁的少年竟然说出这样有见识的话来，惊讶地说：“爱卿年纪尚幼，何从知道这番道理？卿言正与朕意合！”从此，忽必烈对安童就更加另眼相待了。又过了两年，安童已经十八岁了，元世祖看他处世练达，办事果断，为人稳重，足智多谋，就决定破格提拔他。
在忽必烈智囊团中，还汇集了一批汉族的人才，其中有著名的汉族文人张文谦、刘秉忠、姚枢等人，他们都辅佐忽必烈多年，得到了重用。
忽必烈决心按照中原封建王朝的“汉法”来改造蒙古国家。在经济上，他’‘以农桑为急务”，1261年设立了劝农司，任命姚枢为大司农(掌管农桑水利的高官)。1262年，为了整治水利，他请大臣们引荐各种懂得水利的人才。张文谦向忽必烈推荐了郭守敬，郭守敬三十二岁那年，被忽必烈任用来管理水利事业。1276年，忽必烈根据刘秉忠生前的建议，派刘衡、王询和郭守敬主持修订历法。在召见郭守敬时，忽必烈对他说：“修改旧历是刘秉忠的心愿，你是他的学生，理应担此重任。”郭守敬说：“我当呕心沥血，不辞劳苦编制新历。但是历法的根本在于测验，而测验的关键是仪器。”忽必烈命张文谦等人协助制造仪器，并派了十四名监候官到全国各地二十七个观测站进行观测工作。经过四年的辛勤劳动，1280年新历编成，忽必烈赐名为《授时历》。
忽必烈任用汉官、重用科学的政策，对国家的统一、社会的发展、经济的繁荣起了积极作用，奠定了元朝的百年基业。