逐步西迁至阿尔泰山以西及新疆北部地区，形成准噶尔、和硕特、杜尔伯特、土尔扈特四大部，此外还有辉特部等小部落，合称“卫拉特四部联盟”。

四部联盟设有“丘尔干”（议会），由各部首领共同商议重大事务，但始终未能形成统一的集权统治。

准噶尔部是卫拉特四部中崛起最快的部落，16世纪后期以新疆伊犁为中心，逐步兼并周边部落。

其首领哈喇忽剌凭借强大的军事力量，成为卫拉特联盟的实际掌控者，积极向天山以南的维吾尔族地区扩张，为后来准噶尔汗国的建立奠定了基础。

和硕特部则在首领固始汗的带领下，于17世纪30年代率部南迁青海湖地区，击败了当地的藏族部落，控制了青藏高原的宗教与政治权力，成为明末清初青藏高原的主导势力。

杜尔伯特部长期驻守新疆阿勒泰地区，实力相对较弱，始终依附于准噶尔部，参与准噶尔部主导的军事行动与联盟事务。

土尔扈特部则因与准噶尔部的矛盾日益尖锐，在首领和鄂尔勒克的带领下，于1628年率部西迁至伏尔加河下游地区，摆脱了卫拉特联盟的控制，但也逐渐陷入沙俄的势力范围，为后来的东归壮举埋下伏笔。

卫拉特蒙古与明朝的联系相对薄弱，主要通过河西走廊的“茶马互市”获取中原物资，同时与漠南、漠北蒙古保持着时战时和的关系。

16世纪后期，卫拉特蒙古与漠北喀尔喀部因牧场争夺爆发多次大规模战争，双方在杭爱山一带形成长期对峙，这也使得卫拉特蒙古未能及时介入漠南蒙古与后金的冲突，为后金征服蒙古创造了有利条件。