蒙金战争开始后,成吉思汗便注意到炮的威力,并在1214年命令大将唵木海为随路炮手达鲁花赤,挑选500余人进行炮技训练,组建了蒙古第一支炮队。其后每次大的战役均有炮兵的参与。但这一时期,蒙古兵的炮主要靠同西夏,宋,金作战中缴获而来,自己不能制造,因此蒙古炮兵规模受到极大限制。
元世祖即位后,下令征调回回炮匠,成批制造回回炮(亦称襄阳炮和西域炮)。此炮名为"巨石炮",能发射150斤重的石弹,且操作方便。新式大炮的使用很快使蒙古军攻破围困6年之久的樊城,并迫使襄阳南宋守将吕文焕投降。襄樊大战后,忽必烈又大规模征调炮匠,组织开矿冶炼,加强兵器制造。除了大量制造回回炮外,还制造有15梢,9梢,7梢,5梢,3梢炮。并进一步扩充炮手军,设置炮手总管府,回回炮手都元帅府(后改称回回炮手军匠上万户府)等机构管辖炮兵。
元朝中后期大炮制造技术得以发展,金属管形火炮问世并大规模制造,使元朝炮兵规模有相当大的发展。
元代炮兵建立与发展,使蒙古军队改变了单一骑兵的军制,发展成多军队,多兵种的武装力量,而且引起元军作战方法和战略战术的变革,诸兵种联合协同作战开始出现。
