忽必烈曾经说“孔子言三纲五常。人能自治，而后能治人；能齐家，而后能治国”,因此，忽必烈治家一直很严格。
忽必烈有十二个儿子，其中，察必皇后生有四个儿子，即长子朵儿只，早死；次子真金以次为长。1261年被封为燕王，1273年被立为皇太子；三子忙哥剌，1272年被封为安西王，镇守长安，1273年进封为秦王，1280年死；四子那木罕，1265年受封为北平王，1282年改封为北安王，先镇阿力麻里，后改镇漠北。忽鲁黑臣哈敦(哈敦，意为后妃)生子一人，名忽里带。朵儿别真哈敦生子二人，长子忽哥赤，1268年封为云南王，镇守云南，1271年死亡；二子奥鲁赤，一二六九年封为西平王，镇守吐蕃等地。许慎真哈敦生子二人，长子爱牙赤，曾镇守兀剌海；次子阔阔出，1284年封为宁远王，1307年晋封为宁王，曾镇守西北。不知何人所生的忽都鲁帖木儿，年仅二十岁就死了。巴牙兀真哈敦生子一人，名脱欢，1284年封为镇南王，初镇湖广，后改镇扬州。
南必哈敦生子一人，《史集》谓不知名字，据《元史·南必皇后传》可知其名字为铁蔑赤。
《元史》卷一百零七《宗室世系表》说世祖忽必烈有十子，加上《南必皇后传》所记铁蔑赤，共为十一子，与《史集》所记相比较，少了忽鲁黑臣皇后所生忽里带一子。
《史集》与《元史》所记，均为忽必烈皇后所生，大约忽鲁黑臣皇后后来被废黜，所以《元史》未能计算在内。《多桑蒙古史》亦谓忽必烈十二子，《马可·波罗行纪》说忽必烈皇后生有“二十二”子，“二十二”当为“一十二”之误。
此外，《马可·波罗行纪》说忽必烈还有“二十五子”,为妃嫔所出。至于忽必烈到底有多少儿子已无从考证。
忽必烈对儿子们的教育和要求十分严格。早在身居藩邸时，忽必烈就挑选汉人儒士姚枢、窦默、李德辉、董文用、王恂、李谦等为诸子的教师，或充诸子伴读，让他们从小就接受儒家思想教育，逐步懂得做人的准则和治理国家的道理。真金等人学习十分刻苦，很快就成了儒学的忠实信徒。
忽必烈教育儿女们要有仁恕之心，不能随意勒索老百姓。据《史集》记载，忽必烈把哈喇章地区赐予六子忽哥赤作为营地。一次，忽哥赤从一个村庄额外多取了一些野禽，忽必烈知道其事以后十分生气，下令“责打了他七十棍，把他的臀部打得皮肉模糊”。此后，忽必烈的儿子们再也不敢依仗皇帝的势力随意勒索了。
忽必烈经常教育儿孙们不要沾染上恶习，要养成良好的生活习惯。据《史集》记载，忽必烈的孙子(真金之子)铁穆耳从小就喜欢喝酒，逐渐成了一个酒鬼。
忽必烈经常规劝和责备他，铁穆耳还是不改，以至忽必烈用棍子打过他三次，又派一些护卫盯着他，不给他酒喝。铁穆耳馋酒馋得要命，后来同一个自称擅长炼金术和魔法的不花剌人里咱混到一起，里咱是一个很不正派的人，经常和铁穆耳偷偷地饮酒。
里咱为了躲过卫士和暗探的监视，让铁穆耳到澡堂去洗澡，又让澡堂的管理人员“偷偷地用酒代替水灌到水道中，通过管子放进浴池内，他们便喝到了酒”。
后来，铁穆耳与里咱在澡堂偷偷喝酒的事被看守发现了。看守报告了忽必烈，忽必烈大怒，强行把铁穆耳和里咱分开，并派人暗中将里咱杀掉。在忽必烈的管教下铁穆耳的嗜酒恶习逐步得到了控制。后来，铁穆耳当了皇帝，想到忽必烈的教诲，彻底戒了酒。
忽必烈处处以国家大局为重，不让儿子们生活奢侈，也不把他们留在京师享清福，总是把他们派到国家最需要、最为艰苦的地方去，让他们为国效力。
比如，他让儿子那木罕和阔阔出率军去平定海都叛乱，当时，与海都作战，不但最为艰苦，也最为危险，随时都可能丧失生命。忽必烈并没有考虑到儿子的安危，让他们长期防守边疆，连续同海都作战，后因昔里吉叛乱，被俘送钦察汗国的忙哥帖木儿处。后来，虽然被释放，但受尽了折磨和痛苦的煎熬。
第六个儿子忽哥赤也被派到云南。当时，云南刚刚平定，人心不稳，抚定工作十分艰苦且危险。忽哥赤到达云南，与张立道一起，积极工作，取得不少成绩。
但云南三十七部都元帅宝合丁心怀异志，忌刻忽哥赤来云南称王，蓄谋加以杀害。一次，宝合丁诡称设宴招待忽哥赤。在酒中秘密下了毒药，贿赂上下，无使泄其事。
后来，张立道知道了这件事，立即前住求见，当时，忽哥赤正和宝合丁等人宴饮，守门人坚决不让张立道入内，张立道与之大声抗争。忽哥赤听到张立道的声音，使人召入。
张立道揭露了宝合丁的阴谋，并说酒中有毒。忽哥赤赶忙将手探入口中，欲使所饮酒食吐出来，然而，为时已晚，口腔中肌肉已经腐烂，当天晚上，忽哥赤就离开了人世。
忽必烈听说忽哥赤被害以后十分悲痛，仍然没有改变让皇子到最艰苦的地方去磨炼的做法。忽必烈发动征南之役，又让儿子脱欢率军去承担这一既艰苦又危险的任务。脱欢虽然尽了力，但最终还是失败了，忽必烈大怒，责令其改镇扬州，终身不许入觐。
忽必烈又让七子奥鲁赤镇守吐蕃，也甚艰苦。此外，忽必烈又曾让真金“抚军称海”,让爱牙赤参加讨伐乃颜叛乱等。
从有关史料可看出，忽必烈除了将真金大部分时间留在自己身边以外，其余儿子大多没有留在繁华的京师，而是派到国家最需要的、最为艰苦的地方去。可以说，忽必烈为了国家的前途和发展，贡献了自己的全部亲人。这种不让自己的子孙在繁华的都市享清福、不让他们奢侈腐化的做法，十分难能可贵。正如他自己所说的那样，“能齐家，而后能治国”,忽必烈把国家治理得较好，是与他的“齐家”有着很大关系。