Pierwszym ludem, o którym wiadomo, że posługiwał się językiem mongolskim byli Chitańczycy. Wspominany od V wieku, lud ten, żyjący w lasach Mandżurii, utrzymywał kontakty zarówno z Turkami, jak i z Ujgurami. W 924 roku ich przywódca, Abaoji, pokonał Kirgizów i zaoferował Ujgurom możliwość przesiedlenia się do ich dawnego kraju. Chitańczycy podbili północne Chiny, którymi rządzili pod dynastyczną nazwą Liao (907-1125), aż zostali wyparci przez Juchenów, również pochodzących z Mandżurii, którzy założyli w północnych Chinach dynastię Jin (Juchen) (1115-1234), która z kolei została zastąpiona przez dynastię innego ałtajskiego ludu – Mongołów. Cathay, wczesne zachodnie określenie Chin, wywodzi się od nazwy Khitan (Khitai). Rozpowszechnienie tej nazwy, nadal używanej w języku rosyjskim w odniesieniu do Chin, jest tylko jednym ze znaków niezwykłego wpływu Chitanów na historię.
Przepędzony z Chin przez Juchen, w 1124 niektóre Khitans przeniósł się na zachód pod przywództwem Yelü Dashi i stworzył Karakhitan (Black Khitai, lub Western Liao) państwa. Jego centrum leżało w dolinie Semirechye i Chu, gdzie znajdowało się miasto Balāsaghūn. Założone przez Sogdyjczyków Balāsaghūn było już wówczas zajęte przez muzułmańskich Karachanidów (Qarakhanidów), turecki lud blisko spokrewniony z Ujgurami, którego dom panujący wywodził się prawdopodobnie od Karluków. Karachanidowie, którzy stali się muzułmanami w połowie X wieku, rządzili zarówno Semirechye, jak i Basenem Tarim na południe od Tien Szan. Podczas gdy Balāsaghūn pozostał rezydencją ich głównego władcy, wydaje się, że Kaszgar służył jako religijna i kulturalna metropolia. W 992 r. zajęli Bucharę, wcześniej stolicę irańskiej dynastii Sāmānid (819-1005), pod której łagodnymi rządami miasta Transoxanii stały się znanymi ośrodkami islamskiej kultury i nauki. Karachanidowie zachowali plemienne tradycje stepowego świata w znacznie większym stopniu niż inne muzułmańskie dynastie tureckie, takie jak Ghaznavidowie czy Seldżucy, ale okazali się nie mniej utalentowani w łączeniu rodzimej kultury tureckiej i irańsko-islamskiej. Najwcześniejsze zachowane dzieło literatury tureckiej ukształtowane przez wartości islamskie, Kutudgu bilig („Wiedza, która prowadzi do szczęścia”; Eng. trans. The Wisdom of Royal Glory), zostało napisane przez Yusuf Khass Hajib z Balāsaghūn w stylu współczesnych irańsko-islamskich „zwierciadeł dla książąt” i zostało ukończone w Kaszgarze w latach 1069-1070. Niemal równolegle z nim powstał Dīwān lughat al-Turk (1072-74; Compendium of the Turkic Dialects), arabski słownik Khakani, dialektu środkowotureckiego używanego przez Karakhanidów, napisany przez Maḥmūd al-Kāshgarī.
Od końca XI wieku Karakhanidowie w Transoksanii stali się wasalami Seldżuków, którzy w tym czasie byli już panami znacznej części Bliskiego Wschodu. Niemniej jednak Karachitańczycy pragnęli zdobyć luźno kontrolowane przez Seldżuków wschodnie prowincje. W 1137 r. Yelü Dashi uzyskał uległość władcy Karakhanidów Maḥmūd II, a w 1141 r. w bitwie stoczonej pod Samarkandą zdecydowanie pokonał ostatniego „Wielkiego Seldżuka”, Sanjara. Terytoria pod hegemonią Karachitów rozciągały się teraz w Azji Środkowej aż po północny brzeg Amu Darii i zagrażały Khwārezm, położonemu w delcie Amu Darii. Jednakże ich władza nad tą rozległą domeną została ostatecznie złamana w 1211 roku, dzięki połączonym działaniom Khwārezm-Shah ʿAlāʾ al-Dīn Muḥammad (1200-20) i Küchlüg Khan, zbiegłego naimańskiego wodza, który uciekał przed Mongołami Czyngis-chana.