宋元时期，中国古代航海臻于极盛。罗盘和水密仓开始应用于航海，这就大大提高了航海的物质技术能力，使得中国帆船可以长年在海上航行，那时的航线已经可以横跨印度洋远抵东非延岸。元代继承了唐宋繁荣的航海事业，几次西征和横跨亚欧大帝国的建立，通道障碍尽除，东西交通大开，无论陆路海路，都呈现前所未有的繁荣景象。元代航海家汪大渊在《岛夷志略》后序中也说：“皇元混一，声教无远弗届，区宇之广，旷古所未闻。海外岛夷，无虑数千国，莫不执玉贡琛，以修民职，梯山航海以通互市；中国之往复商贩于殊庭异域之中者，如东西州焉。”
忽必列时代，元朝海军900余艘海船远征日本，但却遭台风袭击导致全军覆灭。当时的泉州港是东方第一大港，形成连通亚非各国的海上丝绸之路。同时期的西方，马可波罗的游记中中国的描述已经让无数欧洲人为之心动，纷纷欲往中国寻找黄金；而奥斯曼土耳其封锁了连通东西方的陆上通道，唯一可能的探索路线就是海路，于是西方的航海世纪在慢慢揭开序幕。
元成宗元贞二年，周达观一行“自温州开洋”，经占城（今越南中部），入湄公河并溯河而上，渡洞里萨湖（“淡洋”），再陆行抵真腊首都吴哥。周达观在真腊住了一年，次年归国。回国后据亲身见闻，写成了《真腊风土记》，这为柬埔寨史、中柬关系史和中国航海史留下了极其宝贵的材料。《真腊风土记》中关于航程的记载，不仅有具体的时间和地点，还详细描绘了湄公河出海处河道情况及两岸的景色。
在公元1329～1345年，汪大渊从泉州港附乘商船远航，“足迹几半天下”。回国后据“身所游览，耳目所闻见”，写下了包括99个国家和地区在内的《岛夷志略》。这些国家和地区，东起摩鹿加，两至非洲，反映了元代中国海外交通的广大规模。
年，元朝远征爪哇。12月满载2万士卒、一年粮食和4万锭钞的1000艘海船从泉州港启航，渡海南航抵达爪哇，次年兵败归国，亦在泉州登岸。从另一侧面看，这也反映了元代航海的发达。