忽必烈改“元”之后，就对吐蕃地区加强了中央的管辖。在元朝，对吐蕃地区的管理，采取了设立宣政院，宗王分镇与帝师的统领，完善地方机构和设立驿站，统计户籍等措施。由于吐蕃地区封建制的确立与藏教的形成相辅而行，在经济上也出现了二者同步发展的局面，因此元朝在吐蕃地区的管理也多采用政教合一的方式。其中最重要的一点就是用具有政教合一身份的帝师对吐蕃地区进行管理。
帝师其实是元代皇帝授予藏教僧人的最高神职。元代的第一位帝师是八思巴，可以说在中央与吐蕃的关系中，八思巴起了重要作用。
八思巴生于1235年，是藏教萨迦派高僧萨班的弟子，同时也是他的侄子。“八思巴”在藏语中的意思是“圣童”，是藏民给他的美称，因为八思巴7岁时就能熟读佛经，知道经文的大意了。1247年，萨班到凉州与阔端谈议吐蕃归附蒙古的事项，年仅8岁的八思巴也一同随行。萨班走后，八思巴作为人质留在了凉州。这样，他童年的大多数时间就多是在蒙古人的宫廷中生活，所以八思巴受蒙古文化的影响很大。萨班去世后，15岁的八思巴作为萨班的继承人，到六盘山拜见了忽必烈。忽必烈一见到他就非常喜爱，把他留在了身边。
八思巴19岁的一天，他给元帝忽必烈讲授《喜金刚·大灌顶》时对忽必烈说：“藏教是从天竺传来的。佛法的宗旨是要救度一切众生，引导众生到达涅槃的境界，过极乐世界的生活。要达到这个境界，必须严格遵守三藏经典中所阐述的戒律而修行。假如一个人违背了三藏中的戒律，他将转生在阿鼻地狱中受苦……”可见八思巴是位虔诚的藏教高僧。
1260年，忽必烈抢在阿里不哥前宣布继承大汗，出于政治上的考虑，他封八思巴为“帝师”，赐玉印。1264年，忽必烈设立了专门管理全国佛教事务和西藏地方军政事务的机构——总制院，也就是宣政院的前身，命刚刚29岁的八思巴掌管，到后来，由帝师管理宣政院也就成为了一种惯例。有了宗教势力的帮助，元政府对吐蕃的工作就容易展开了。不久，元政府就开始在西藏设立起地方行政机构和驿站，根据吐蕃的物产分布情况，重新划分了行政区域。元政府还对吐蕃地区进行了人口普查，在前藏和后藏分别设立了13个万户，各万户兼管军事民政，皆由八思巴领导。这样一来，八思巴既是西藏的宗教领袖，同时也成为行政首脑，一个“政教合一”的新政体在西藏出现了。
政教合一的政体对吐蕃地区经济的发展起到了积极作用。元政府赐给帝师庄园土地，使帝师成为了吐蕃地方的大封建主。这些是按照圣旨赐给八思巴的土地，不负担府库及驿站等汉地、吐蕃的任何税赋差役。而由于帝师的特殊身份，他领导下的乌思藏宣慰使司及下辖的诸万户、千户，吐蕃等处、路宣慰使、司、都元帅府及安抚司、招讨司、元帅府等长、使，也因拥有一定数量的庄园而成为大小不等的农奴主。这就使吐蕃的经济形式具有了封建性质，促进了当地的经济发展。
吐蕃的政局稳定，社会安定，在农牧业稳定发展的基础上，在元朝多民族统治的庞大帝国中，手工业与商业也有了一定的发展。吐蕃的手工业多以家庭为生产加工单位。牦牛尾制作的帐篷以及羊毛织成的各种织物，种类繁多，质量精美，“毛布”、“花毯子”、“藏地哔叽”、“氆氇”等，都广受人们喜爱。乌思藏的细氆氇尤为驰名，是上贡的佳品。至于金、银、象牙、珍珠、银珠的加工品，和吐蕃当地的特产藏红花、木香、牛黄、虎、豹、水獭皮张、麝香等，既是贡品，也有一部分进入市场成为了贸易商品。
因元政府的扶持，吐蕃文化在这一时期也有了相当大的发展。这种发展不是单方面的，而是相互促进的。以萨班与八思巴叔侄贡献最大。萨班与阔端商定吐蕃归附蒙古的条件后，留在了凉州，从事佛教传播工作。他发现当时蒙古人使用的畏兀儿蒙文有不完备的地方，无法标注、翻译一些梵文、藏文。为了传播翻译经文的需要，萨班便对畏兀儿蒙文加以完备，在畏兀儿字母的基础上增加了藏文表音字母，形成了一套新的字母。这套字母的出现对后来八思巴创造蒙古新字无疑有很大的影响。
成吉思汗所创造的蒙古文字存在着许多不完善的地方，这一点忽必烈也意识到了。在他于1260年宣布登上蒙古汗位后就命八思巴开始制定蒙古新字。八思巴同萨班一样，也是借用藏文字母，创制了41个新蒙古字母以拼写蒙语，这一新的拼音文字在1269年正式公布使用。元朝统治时期，官方文书一律用八思巴创制的蒙古新字译写。今天我们从保留下来的元代碑刻上，还能看到这种文字。
1280年，八思巴去世后，历代藏教首领成为“帝师”，受朝廷的委托，执行朝廷命令，管理西藏政事，就成为了一项没有明文的规定。
吐蕃文化在元朝也显现出了前所未有的繁荣。藏族长篇史诗《格萨尔王传》就大约形成于元代。这是中国文学史及世界文学史上罕见的史诗巨作，一百五十多万行，一千五百多万字，歌颂了藏族英雄格萨尔王的伟大业绩。
另外藏族史学作品也是在这一时期得到了发展。元代藏族学者读史、撰史之风兴起。十五卷本的《萨斯迦全集》是萨斯迦五祖的全集，其中包含有重要的原始资料。现存最古老的藏文史籍之一的《红史》，于1346至1363年由公哥朵儿只写成，对后代藏史的创作产生了重要的影响。同时很多中原史书也被翻译成藏文，起到了文化促进作用。如汉族译师胡将祖把《唐书·吐蕃传》和《资治通鉴·唐纪》译成藏文，并由喇嘛亦邻真乞剌思刊行。史书的编译整理，为后世留下了宝贵的文化遗产。
吐蕃地区佛教的发展，也推动了寺院建筑业的发展。各种建筑、绘画、雕塑艺术都在原有的基础上得到提高，艺术风格得到更好的吸取利用。如搽里八的领主请汉族巧匠修建汉式佛殿，还有拉当寺弥勒佛、沙鲁寺的莲花雕刻，都吸收了元代汉地的雕塑风格。而萨斯迦寺的黄金塔、沙鲁寺的几幅“供养天”壁画则由尼泊尔工匠完成，并受到了印度文化的影响。
总之，在元代大一统的客观环境下，吐蕃文化吸收融合了其他地区民族的文化，不断完善提高，得到了长足发展。
