Большим влиянием пользовалась арабская медицина: мусульманские медицинские трактаты и фармакопеи переводились на китайский язык. В южных городах по-прежнему много внимания уделялось преподаванию математики и астрономии: пока продолжались морские плавания и крупные торговые операции купцов, существовал интерес к этим наукам. Развитие баллистики, а также постоянные, хотя и по большей части не слишком успешные, эксперименты юаньских властей с выпуском бумажных денег также поддерживали спрос на сложные математические вычисления.
В ходе длительных войн Хубилай-хану удалось разбить мятежных Чингизидов на Севере и Северо-Западе Китая и, помимо завоевания Южной Сун, организовать военные экспедиции в Дайвет, Чампу, Бирму, Японию и даже на Яву. Эти военные предприятия коренным образом отличались от прежних действий монгольской конницы, не знавшей себе равных на открытой местности. Приходилось готовить десантные операции с участием многотоннажного флота, обеспечивать переброску и снабжение войск, сражаться в непривычном жарком и влажном климате в джунглях и в дельтах рек.
Попытки завоевания Вьетнама (Дайвьета), Чампы, Бирмы (Пагана), Японии, Явы, несмотря на временные успехи и победы монголов, стоившие им больших жертв, окончились неудачами армий империи Юань. Естественно, сильно пострадали и ее противники. Все, чего в лучшем для него случае смог добиться Хубилай, это признание формального ритуального вассалитета этих стран по отношению к Срединному государству, что никак не умаляло их суверенитета реального. Единственным государством, чей вассалитет по отношению к Юаням был реальным, являлась Корея (Коре), правительство которой признало господство монголов и использовало их силу в борьбе с местной оппозицией.
В то же время военная машина монгольской армии при Хубилае действовала эффективно. По свидетельству Марко Поло, когда Хубилай-хан решал собрать большую армию, это делалось настолько быстро и тайно, что никто о происходящем даже не догадывался. Хорошо было организовано снабжение армии, работа «инженерных войск», призванных строить осадные орудия, обеспечивать строительство дорог и переправ.
Законы империи Юань различали четыре категории подданных, в зависимости от их происхождения. Наибольшими привилегиями пользовались сами монголы и родственные им кочевые племена, за которыми было закреплено командование войсками и руководство практически всеми административными ведомствами. Следующими по престижу были выходцы из западных земель, называемые по-китайски
Хубилай чувствовал себя более уверенно на китайской земле, чем в Монголии. Уделы монгольской знати не подлежали реформированию. Единственное, что удавалось Хубилаю, это назначать в каждый удел своего представителя —
На территории современной Внутренней Монголии, подвластной непосредственно императору, была учреждена централизованная система управления. Центром стал город Шанду, куда на лето переезжал весь административный аппарат монголов, с трудом переносивших жару. Из Шанду расходились почтовые тракты во все уголки империи.
В Северном Китае, где Хубилаю удалось сломить сопротивление мятежной монгольской знати лишь в 80-е гг. XIII в., была наконец создана гражданская администрация, отсутствовавшая со времен падения империи Цзинь. На Юге же управление устанавливалось сразу по мере завоевания — в 70-е — 80-е гг. XIII в.
Каковы бы ни были экономические и идеологические успехи империи Юань, ее власть продолжала основываться на военной силе, и император постоянно совершенствовал организацию армии. К военной службе привлекалось все монгольское мужское население с 15 лет. Изначально монгольские войска не получали содержания и обеспечивали себя за счет своего скотоводческого хозяйства и военной добычи. Но Хубилай ввел регулярное денежное жалование, а также приписывал государственных крестьян к монгольским гарнизонам.