，秃忽鲁帖木儿在东部并立为汗，不服从突厥人所立的答失蛮察，但是他也皈依了伊斯兰教。并于1361年攻克河中，废黜西部可汗铁穆尔沙，统一了汗国。他死后，其子也里牙思火者于1365年退回伊犁，察合台汗国再次分裂，不久后，西部汗国被帖木儿帝国取代。东部汗国在中国史籍以国都为名，先后称为别失八里（唐朝的庭州、北庭都护府，今新疆吉木萨尔）、亦力把里（歪思汗之后，即伊犁，今新疆伊宁市）、吐鲁番（也密力火者、速檀阿力之后，即唐朝的西州、高昌，今新疆吐鲁番市）。1570年吐鲁番汗国最后一任大汗马速与同是察合台系的叶尔羌汗