窩闊台汗國（Ögedei Khanate）是蒙古四大汗國之一，位於今日中亞的葉密立河流域，都城在叶密立，即今日中華人民共和國新疆的额敏县。窩闊台汗國据有蒙兀兒斯坦的一部分，其地基本上是乃蠻故地。窩闊台汗國成立於1225年，由成吉思汗把今阿爾泰山以西一些土地封給其子窩闊台，到1309年被察合台汗國及元朝瓜分，察八儿出走元朝，窩闊台汗國滅亡，是四大汗國之中最短國祚的汗國，只有84年歷史。
窩闊台汗國成立之時，其實並沒有國名。現在的名字其實是歷史學家從其第一代君主「窩闊台」的名字而作為汗國的通稱。
1225年，成吉思汗把今阿爾泰山以西一些土地封給其次子窩闊臺汗，成立窩闊臺汗國，领有额尔齐斯河上游和巴尔喀什湖以东地区，他以[喀喇和林{karakorum}]]（今中國新疆额敏县）。1228年，窩闊台繼任其父成為蒙古大可汗後，又重用耶律楚材,使佔領的華北地區的漢文化,仍得以維繫住. 1241年窩闊臺汗在亞洲地區逝世,其姪子拔都正西征匈牙利波蘭等國,聞訊班師回蒙古本地,準備參加在首都和林召開的庫里爾台大會,爭取大可汗的位置. 然而皇后脫列哥那任攝政1242-1246到西元1246年推出其子貴由為大可汗成功。 1246年，貴由繼承父親的大汗位，同時領有本部及窩闊台汗國兩塊地方。1248年，在位僅三年的貴由從葉密立的領地西巡時因病去世。
貴由死後，有實力的拖雷之子蒙哥奪得大汗之位，在1251年登位成為蒙古帝國的第4代君主。由於蒙哥並非窩闊台後裔，對一些窩闊台系後王有戒心，以窩闊台系後王屢與作難的緣故，改變了他們的封地，將封地分割，分授諸王，以去其勢。另有一種說法是：為了追討失去了的權力，窩闊台的遺兒聯合察合台汗國諸王，意圖暗殺蒙哥汗。結果，蒙哥識破了計謀，所以把包括了貴由的家族，包括了他的遺孀在內所有人判刑及流放。而窩闊台汗國的領地，則由窩闊台的其他兒子瓜分。當中，窝阔台子合丹领别失八里(今新疆吉木萨尔北破城子)。事實上，窩闊台汗國在這時已經解體了。窩闊台其中一位孫子海都被封于海押立（今伊犁西），另一个孙子脱脱则占领叶密立。
蒙哥去世後，忽必烈與阿里不哥爭奪大汗之位，窩闊台家族所承受的壓力雖然減輕了，但這時窩闊台的孫兒海都抬頭，並與察合台家諸子選擇站在阿里不哥一方。然而，窩闊台的兒子合丹所屬的家族卻選擇追隨原來領有河西走廊一帶的忽必烈，與海都家族對立。阿里不哥失敗後，海都仍然與忽必烈為敵。由於海都與察合台家諸子的友好，海都的實力逐漸增強，稱雄中亞，甚至察合台汗國也在其勢力範圍內。
1260年忽必烈称帝并于其后（1271年）建立元朝後，海都与察合台汗国和金帐汗国君主组成同盟与忽必烈的元军交战，并一度攻占漠北哈拉和林。忽必烈去世后，海都继续与元成宗交战。1301年（大德五年）海都兵败并于不久后去世，其子察八儿立，汗國開始走下坡。1304年，察合台汗國入侵窩闊台汗國，元軍趁機進攻，察八儿兵敗，投靠察合台汗國。1309年（至大三年），察八儿在察合台汗國的內爭中失敗，为察合台系后王怯伯所败，逃入元朝境內，窩闊台汗國滅亡，其地多被纳入察合台汗国。
窩闊台汗國君主列表：
窩闊台
贵由
海都
察八儿
