1209年，精河归属蒙古。1225年，成吉思汗把天山南北路以及阿姆河、钖尔河之间的大片土地分封给次子察合台，精河为察合台封地。1264年，阿里不哥臣服于忽必烈，忽必烈在阿力麻里设行中书省。精河属阿力麻里行中书省。1269年，窝阔台汗之嫡孙海都叛乱，精河为海都所据。1306年，海都死后，其子察八儿降元，察合台后裔都哇尽收其所占察合台汗国领地，精河成为察合台后王封地。1418年～1428年，察合台后王歪思汗率众从别失八里西迁阿力麻里，改国号为亦力巴里，精河归其管辖，之后，瓦剌的势力扩展到天山西部，精河成为瓦