在地方军阀中追究与李璮勾结的问题，显得更加复杂和微妙。一是这群人都有很大实力。忽必烈当时可以直接指挥，用来与阿里不哥争大汗位的武力，以及组成忽必烈的卫队武卫亲军的兵将，都是由他们提供的。二是眼前就有史天泽等擅杀李璮以灭口的事实，认真追究，首先就要碰到这个问题。这件事弄不好就要迫使这些有实力的军阀联合起来反对他。他亲手所缔结的蒙汉统治阶级的联合就有可能破裂，新建立的政权也就有垮台的危险。因此，忽必烈在处理这个问题上就显得特别慎重和有节制。他总的原则是：在迫使这些地方军阀交出实权（特别是军队），消弭是以产生李璮一类叛乱的基础的前提下，既往不咎，而且根据情况与需要，继续任用以安定和拉拢汉人官僚；同时，利用这一形势，因势利导，进行政治改革，加强中央集权。
为了补救自己的罪过，表示对忽必烈的忠诚，史天泽带头请求释兵权。史氏子弟即日解兵权者十七人。史天泽的姻亲，当时任武卫亲军指挥使的李伯佑，也在平定李璮叛乱后，求赏退休。其他东平严氏、满城张氏、济南张氏等都依法炮制。忽必烈也表示不咎既往，继续把他们当成汉人地主阶级的政治代表而予以优容。这样做，既收了地方军阀的实权，消除了分裂和叛乱的隐患，同时又安定了汉人官僚，保持了蒙汉统治阶级联合专政的稳定。这种曲意的克制和慎重，在对待济南张氏的处置上表现尤为明显。张帮直兄弟本为李璮同党，忽必烈处死他们的罪名却是“违制贩马”；对于张帮直的侄子张宏，忽必烈加以宽宥，仅罢军职济南万户而改授民官真定总管。
李璮叛乱的平定给忽必烈彻底解决割据华北的地方军阀创造了条件。忽必烈因势利导，加速了改革的步伐。其主要措施有以下六点：
一、削弱私家的势力，除本人外，罢其兄弟子侄之为官者；同时，除真定董氏之外，一度解除地方军阀之兵权。以后在灭南宋的战争中，史、张诸氏弟子又分别任命将兵，但这时的军队不再是他们私属。
二、严格执行地方兵、民分治的制度。规定：管民官理民事，管兵官掌兵戍，各有所司，不相统摄。这个办法耶律楚材早就提议过，但贯彻不了。李璮事平后，首先在山东以董文炳领军，撒吉思治民。其年十二月，作为定制，在全国施行。
三、罢诸侯世袭，行迁转法，消除割据的基础。
四、易将、使将不擅兵。如以董文炳代史氏两万户为邓州光化行军万户。
五、置万户府监战，选宿卫以监汉军。
六、取消汉人官僚的封邑。史天泽原封于卫，自动申请归还朝廷；张柔、严忠济所有封户，均在至元二年（1265）十一月明命改隶民籍。与此同时，忽必烈在中央置枢密院，作为总领军事的机关；加强中书省的权力，把司法、行政等权力集中于中央。
通过这些改革，一个以中原王朝为张本的封建中央集权制政权牢固地建立起来。这对当时中国历史的发展以及蒙古族本身的发展都具有巨大的进步作用。
李璮事件也大大地加深了蒙古统治者的民族猜忌情绪。当时，那些过去受汉人官僚所轻视和压抑的回回人便乘机伏阙群言：“回回人虽然有时资取国家一点钱物，但还没有像秀才们敢于造反。”回回人从中亚一带远道迁来中国，他们具有很高的文化、技艺，特别富于经商逐利、理财敛货的经验。他们可以供蒙古统治者驱逐，而又不会构成统治权力的威胁。因此，蒙古统治者一贯利用他们作为统治的帮手。当李璮的叛乱发生增大了蒙古贵族的疑惧心理后，蒙古统治者便更加有意识地利用回回人，使之分任权力而对汉人进行牵制。至元二年（1265），忽必烈正式颁布：“以蒙古人充路达鲁花赤，汉人充总管，回回人充同知，永为定制。”这一规定实际上是有元一代用人行事的基本政策。蒙古统治者迫于需要，必须利用汉人官吏来为他们办事，但是又很不放心，于是每一个机关都分派一名蒙古正长来监临，又配置一名权位相等的回回官吏来进行防范和牵制。从这以后，回回人在政治上的重要性大大增加。中央的实权逐渐落入回回人阿合马手中，引起后来朝廷政局中一系列的矛盾与倾轧。
名家回眸
李璮之乱是元初政治史上一件大事，此次事件造成中书平章王文统被杀，更是引起了忽必烈对汉人官僚的严重猜忌，对以后元代政治影响深远。孙克宽、周良霄、陈学霖等学者分别在其着作中指出：正是李璮之乱才促使忽必烈采取削平汉人世侯，实行地方官迁转等一系列加强中央集权的措施，此次事件对汉人官僚集团打击很大，以阿合马为代表的色目官僚逐渐受到重用。
对于平定李璮之乱，邱树森先生在《元朝史话》中说：忽必烈迅速平定李璮之乱，对于巩固刚夺取的政权、对于巩固蒙汉各族地主阶级的联合统治、对于避免出现分裂割据的局面具有很大的作用。李璮之死更是起到了杀鸡给猴看的效果，投降蒙古拥有武装的北方汉族军阀，从此更加死心塌地地为新王朝服务了。
元军东侵日本
正当蒙古骑兵驰骋于欧亚大陆的时候，日本进入了由武士阶级掌握政权，实行军事封建统治的“幕府政治”时期。到13世纪中期后，镰仓幕府的统治不仅在政治上日趋巩固，而且国家的农业经济也有了发展。幕府为了增加税收，对手工业和商业采取了奖励政策，同时将原来以实物计算改为用中国宋朝的铜钱作货币，又促进了商业的兴盛。日本西部地区的武士们，为了获得宋朝铜钱、奢侈品和日用品，也积极进行与南宋之间频繁的海上贸易。
在忽必烈统治中原之前，蒙古帝国的前四汗，成吉思汗、窝阔台、贵由和蒙哥都对马蹄所不及的岛国日本根本就没有留意过。直到1260年忽必烈夺得大汗位，高丽王遣太子供请降。1265年高丽人赵彝来朝，言谈之中，披露了不少有关日本的情况。从这时起，忽必烈开始注意到在不远的东方还有这样的一个非常富庶的国家。1266年八月，忽必烈命兵部侍郎黑的为国信使，礼部侍郎殷弘为国信副使，持国书出使日本。高丽王以帝命派遣枢密副使宋君斐、礼部侍郎金赞等做向导，至巨济岛，因畏风涛之险而返，向忽必烈奏曰：“诏旨所谕，道达使臣，通好日本，谨遣陪臣宋君斐等伴使臣以往。至巨济县，见大洋万里，风涛蹴天，意谓危险若此，安可奉上国使臣，冒险轻进。虽至对马岛，彼俗顽犷，无礼义，设有不轨，将如之何？是以与俱而还。且日本素与小邦未尝通好，但对马岛人，时因贸易往来金州耳。小邦自陛下即祚以来，深蒙仁恤，三十年兵革之余，稍得苏息，绵绵存喘，对恩天大，誓欲报效，如有可为之势，而不尽心力，有如天日。”
忽必烈通使心切，认为这是有意推托。1267年再遣黑的指责高丽王王植。仍然命令王植遣官至日本，并限期回报。高丽王不得已使其起居舍人潘阜持元朝和高丽国书至日本。
潘阜于至元五年（1268）正月抵日本，至太宰府，闰正月太宰府将国书送至镰仓幕府，幕府又送至京都，朝廷中正在准备后嵯峨上皇五十寿庆。在此之前，日本一直是与宋朝往来，这时读了元朝国书，大为惊骇、忧虑，庆寿之举，亦遂停止，祈祷神佛，以让避蒙古之难，并且命管原长成起草回信，意欲答复，下发镰仓讨论，当时宗族认为蒙古国书言辞无礼，拒不理睬。潘阜在太宰府住了五个月，馆待甚薄，最后不得消息而归。
1268年九月，忽必烈因潘阜能去日本，所以又命黑的、殷弘复持书前往日本，至对马岛，日本土人拒而不纳，只得掳其岛民塔二郎、弥三郎两人而还。至燕京，忽必烈大喜，为了博得日本人的好感，对日俘大为优待，命人带他们游览宫殿，观后，日俘高兴地称赞道：“这正是我们听说的天堂佛刹。”忽必烈听后更加高兴，又让两人遍观燕京万寿山玉殿和城阙。第二年六月，让高丽人金有戚持中书省牒节四次出使日本，并护送日俘回国，但还是不见日本政府的答复。