1250年。忽必烈灭大理国后北归，留下兀良哈台继续经略云南未服诸部。1258年，这支蒙古军侵入安南（在今越南北部）。安南王迎战失利，从京城升龙（今越南河内）走避海岛。蒙古军因暑热撤兵。安南王旋即遣使求附，“乞三年一贡“。忽必烈前期，元廷以入朝、纳质、括户、签军、输赋、置达鲁花赤监临“六事“责安南王。安南王巧辞抗命，与元政府周旋达十余年。灭宋后，元朝将有事于海外，想在安南置省，以便控制相邻的占城（在今越南部）、真腊（即今柬埔寨）、暹国（在今泰国境内）、缅国（即今缅甸）等东南亚诸国，乃于至元二十一年（1284）以假道征占城的名义侵犯安南。
安南之地林密雨多，暑蒸疫厉。当地军民抵抗外敌的惯用战略，是先以狙击拒敌，破其锐气，继而坚壁清野，走匿山林，等待暑雨疫作，使敌粮尽师老，被迫撤兵；这时他们又主动围追堵击，处处设伏，把入侵军队的撤兵行动变成一场大溃退。1284年的对元战争，以及1287年、1288年两次举国抗元的行动，安南所采取的都是这样的作战方略。元军回国后，安南王遣使求和，向元朝贡献一个金人代替自己亲朝天子。此后两国通使往来，元朝也没有再提出要安南王入朝和置官钤压的事情。
占城在元初尚是安南属国。1280年，占城国主向元称臣。贡宝物、犀象。次年元封之为“占城国王“，又设占城行省，作经略南海各国的前沿。至元十九年（1282）末，元廷以占城拘留经行其地的元朝使臣，诏原先受命“即其地主省以抚安之“的唆都由海道率师进征。占城军先在国都（在今越南归仁）西郊筑木城抵拒，失败后退兵入山。又借安南、真腊等国兵抗元，诱其深入而围击之。元军作战逾年，不能结束战局。至元二十一年（1284）三月，元朝增援军队赶到占城，这时唆都已奉命从占城北攻安南。元后至之师谕降占城王，乃还军。嗣后占城遂同时向元廷和安南纳贡，试图倚仗元朝阻止安南侵吞其国土。1320年代，占城打败安南军事进攻，停止向安南入贡，但仍维持向元朝的贡奉。
元朝从占城退兵次年（1285）。占城入贡。同来的还有真腊国的使臣。至元二十九年（1292），与元朝出征爪哇的军队一起南行的使臣曾访问真腊，但这次使节一去后即不见消息。元成宗即位后，乃再遣使招谕，使团中有周达观。他们在元贞二年（1296）从明州浮海，秋天抵真腊。周达观在真腊留居一年，归著《真腊风土记》，记录了吴哥时代柬埔寨社会文化的许多有趣现象。真腊国势已在下衰，国内有些地方因与暹人交战而成旷土。柬埔寨的名称也出现在元代汉语史料中，作“干不昔“、“甘不察“等。
11世纪后期，散布在今澜沧江、湄公河下游直到萨尔温江上游之间的暹人（属泰语族。今亦称泰族人），逐渐摆脱真腊控制，建立起一些独立的小邦国。1238年，湄南河上游的暹人攻占了真腊西北的首府速古台（今泰国宋家洛附近），成立暹人国家，称速古台王朝。经过半世纪左右的发展，它东据今老挝大部，西至缅国之南的白古，南面可能控制了湄南河下游的罗斛（今译老挝），乃至马来半岛北部的一些小城邦。至元二十九年（1292），暹王遣使到广州向元朝致意。忽必烈遂于次年派使节赴暹。据《元史》，成宗即位初，有“必察不里城敢木丁“使臣入贡。必察不里是暹国的属城之一，敢木丁即kamorntengaan的音译，意谓国王。这时候速古台王朝在位国王为坤拉玛甘王。成宗初遣使来华的这个“敢木丁“，究竟是速古台朝的国主坤拉玛甘王，或者只是必察不里的城主，现在很难确定。中国的瓷器制作技术，大约就在这前后传入速古台朝。
罗斛是孟族人建立的政权。罗斛与元通使，略早于暹国。14世纪中叶，一个出身泰族的孟族君主女婿控制了暹国大部，迫使衰落中的暹国臣属罗斛。这个兼并了速古台朝的大国于1350年移都阿瑜陀耶（Ayuthaya，“大城“的意思，今译犹地亚，即今泰国大城府）。明代史料称之为暹罗。
今苏门答腊岛中部詹卑河流域，十三四世纪时是马来人建立的明囊伽宝王朝中心地区。蒙古人依据该王朝建立者的族属，称它麻里予儿或木刺由。王朝的势力，北面到达今马来半岛。13世纪下半叶，暹国势力南下，与麻里予儿争夺马来半岛。麻里予儿向元朝称臣后。大概想请求元朝出面，调停与暹国的关系。所以元成宗即位之初，曾诏令暹国“勿伤麻里予儿“。
麻里予儿以南的爪哇国，在元朝灭宋后开始经营南海时，正由新柯沙里王朝统治。爪哇国王对元朝的招谕令心怀不满，乃于1289年将元使黥面遣归。至元二十九年（1292）冬，元军由泉州出海南讨，于次年春到达爪哇。这时新柯沙里王朝正与它的邻邦小国打仗，国王被杀。国王女婿土罕必阁耶假降元军，要求元军助其破敌。乱平后，土罕必阁耶倒戈相向。元军因为助其攻战时已遭受损耗，无力与争，被迫撤兵归国。土罕必阁耶建麻喏巴歇王朝，于1295年遣使与元朝修好。
元朝与缅国的联系，多取道经由云南的陆路，所以蒙缅交涉略早于元廷宣谕南海各国。1270年代前期，元使两至缅国。一次没有见到缅王，一次因违反上座部佛教的戒规被缅王处死。1277年，缅国又出兵进犯云南边界上已降附元朝的金齿部落（今泰族的先民部落）。元云南行省驻军大破缅军象阵，追至江头城（在今缅甸蛮莫县）。至元二十年（1283），元朝在灭四川宋军残余、荡平西南后经过四年准备，由云南出师征缅。缅王从都城蒲甘（在今缅甸敏建西南）出逃，并于1285年向元军求和。1287年，缅王在返回蒲甘途中被己子毒杀，缅国内乱。元军在云南王忽哥赤率领下再入缅甸，进占蒲甘城，不久退兵。蒲甘王朝瓦解。各地贵族和操泰语的掸族势力急剧扩大。从这时起至13世纪末，许多自王一方的掸邦各自降附元朝。
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