Il primo popolo noto per aver parlato una lingua mongola furono i Khitani. Menzionati a partire dal V secolo, questo popolo, che viveva nelle foreste della Manciuria, aveva contatti con i turchi e con gli uiguri. Nel 924 il loro capo, Abaoji, sconfisse i kirghisi e offrì agli uiguri la possibilità di un reinsediamento nel loro vecchio paese. I Khitani conquistarono la Cina settentrionale, che governarono con il nome dinastico Liao (907-1125) finché non furono spodestati dai Juchen, anch’essi originari della Manciuria, che fondarono la dinastia Jin (Juchen) (1115-1234) della Cina settentrionale, che fu a sua volta sostituita da quella di un altro popolo altaico, i Mongoli. Cathay, una prima denominazione occidentale della Cina, deriva dal nome Khitan (Khitai). La diffusione di questo nome, ancora usato in russo per la Cina, non è che un segno dello straordinario impatto dei Khitani sulla storia.
Cacciati dalla Cina dai Juchen, nel 1124 alcuni Khitani si spostarono verso ovest sotto la guida di Yelü Dashi e crearono lo stato Karakhitan (Khitai nero, o Liao occidentale). Il suo centro si trovava nel Semirechye e nella valle del Chu, dove si trovava la città di Balāsaghūn. Fondata dai Sogdiani, Balāsaghūn era ormai occupata dai musulmani Karakhanidi (Qarakhanidi), un popolo turco strettamente imparentato con gli Uiguri e la cui casa regnante discendeva probabilmente dai Karluk. I Karakhanidi, divenuti musulmani a metà del X secolo, governavano sia il Semirechye che il bacino del Tarim a sud del Tien Shan. Mentre Balāsaghūn rimase la residenza del loro principale sovrano, Kashgar sembra essere servita come metropoli religiosa e culturale. Nel 992 occuparono Bukhara, precedentemente capitale della dinastia iraniana dei Sāmānid (819-1005), sotto il cui benigno dominio le città della Transoxania erano diventate celebri centri di cultura e apprendimento islamico.
I Karakhanidi mantennero le tradizioni tribali del mondo della steppa in misura molto maggiore rispetto ad altre dinastie turche musulmane, come i Ghaznavidi o i Selgiuchidi, ma non si dimostrarono meno abili nel combinare la cultura nativa turca e quella irano-islamica. La prima opera sopravvissuta della letteratura turca plasmata dai valori islamici, il Kutudgu bilig (“La conoscenza che porta alla felicità”; trad. it. La saggezza della gloria reale), fu scritto da Yusuf Khass Hajib di Balāsaghūn nello stile dei contemporanei “specchi per principi” irano-islamici e fu completato a Kashgar nel 1069-1070. Quasi contemporaneo ad esso fu il Dīwān lughat al-Turk (1072-74; Compendio dei dialetti turchi), un dizionario arabo del Khakani, il dialetto turco medio parlato dai Karakhanidi e scritto da Maḥmūd al-Kāshgarī.
Dalla fine dell’XI secolo i Karakhanidi in Transoxania diventarono vassalli dei Selgiuchidi, che a questo punto erano già padroni di gran parte del Medio Oriente. Ciononostante, i Karakhitani si erano prefissati di acquisire le province orientali vagamente controllate dai Selgiuchidi. Nel 1137 Yelü Dashi aveva ottenuto la sottomissione del sovrano karakhanide Maḥmūd II, e nel 1141, in una battaglia combattuta vicino a Samarcanda, sconfisse decisamente l’ultimo sultano “Grande Seljuq”, Sanjar. I territori sotto l’egemonia dei Karakhitani si estendevano ora in tutta l’Asia centrale fino alla riva settentrionale dell’Amu Darya e minacciavano Khwārezm, situata nel delta dell’Amu Darya. Tuttavia, la loro presa su questo vasto dominio fu finalmente infranta nel 1211, attraverso le azioni combinate del Khwārezm-Shah ʿAlāʾ al-Dīn Muḥammad (1200-20) e di Küchlüg Khan, un fuggitivo capo Naiman in fuga dai Mongoli di Gengis Khan.