至正三年(1343年)四月，元顺帝正式下诏修撰辽、金、宋三史，命中书丞相脱脱为都总裁，中书平章政事、康里人铁木儿塔识等为总裁官。铁木儿塔识(1302~1347年)，字九龄，国子学诸生出身，累迁礼部尚书，历参议中书省事、奎章阁侍书学士、中书右丞、中书平章政事等职，对脱脱“更化”，他“尽心辅赞”，作为三史的总裁官，他亦“多所协赞”。作为中国传统官修正史中，由少数民族担任总裁的，辽、金、宋三史是仅见的。
在三史的修史官中也有回回史家。《金史》的纂修官中有哈剌鲁人伯颜，其履历已见前述。至正四年(1344年)，“以隐士征至京师，授翰林待制，预修《金史》。既毕，辞归。”由于伯颜等少数民族参加修史，这对克服汉儒的民族偏见和比较正确地撰写少数民族历史起了很好的作用。
除了三史纂修有回回史家参加外，见于其他记载的回回史家当以赡思最为有名。文宗时，曾诏他预修《经世大典》，以论议不合而去。赡思博学多才，除经学、《易》学外，“至于天文、地理、钟律、算数、水利，旁及外国之书，皆究极之。”其着述中，涉及史学的有《镇阳风土记》《续东阳志》《西国图经》《西域异人传》《金哀宗记》《正大诸臣列传》等，惜皆失传，如若这些着作皆能留世，于方志研究、西域史地研究不知提供多少宝贵资料。此外，诗人乃贤有《河朔访古记》十六卷，已佚，但清代修《四库全书》时从《永乐大典》中辑得134条，编成三卷，分别为真定、彰德、河南三路。是书是至正五年(1345年)乃贤自浙江出发，北上考察华北各地，吊山川城郭、皇陵宫室、王霸人物、文献故事，沿途搜集图经地志，访问老人，调查风俗，又经作者一一考订，着成此书。
(三)翻译学
历史上的回回人是由种族各异、操各种语言的穆斯林，聚合到中原以后逐渐形成的。因此，无论回回人内部或与回回人以外的各民族之间，都存在着语言沟通问题。在这样的特定历史条件下，回回人中善操各种语言的人比较多，而且成为回回民族的一大特点。
早在蒙古崛起于漠北之时，蒙古统治者就是通过回回人来了解世界，并与周围国家和地区建立政治和经济联系的。花剌子模人马合木·牙刺瓦赤长期充任蒙古国的使臣，往来于蒙古、中亚之间；术赤随成吉思汗西征时，起用回回人阿三、成帖木儿为使臣；成吉思汗进攻中原金国时，派不花剌人札八儿火者赴金国谈判。这些充当蒙古国使臣的回回人，一定是通诸国语言的专家。
元朝建立后，回回人在翻译工作中发挥了专长。祖籍巴里黑(今伊拉克巴尔赫)的察罕，“博览强记，通诸国字书。”（《元史》卷一三七，《察罕传》。）仁宗即位，拜中书参知政事。曾将《贞观政要》译成蒙文进献，仁宗大悦，“诏缮写遍赐左右”，又命译《帝范》。蒙文“脱必赤颜”是“秘史”之意，“非可令外人传者”（《元史》卷一八一，《虞集传》。），属于宫廷史书。仁宗对察罕十分信任，命译《脱必赤颜》为汉文，分别名为《圣武开天纪》《纪年纂要》《太宗平金始末》等书，付史馆收藏。由此可见，察罕除精通阿拉伯语外，还精通汉语和蒙古语。
赡思所着《审听要诀》一书代表元代回回学者在法学上的成就。赡思曾于后至元二年(1336年)拜陕西行台监察御史；三年，改佥浙西肃政廉访司事，次年又改佥浙东肃政廉访司事。“赡思历官台宪，所至以理冤泽物为己任，平反大辟之狱，先后甚众。”（《元史》卷一九〇，《赡思传》。）积累了丰富的判案经验，故有是书。惜今已失传。
四、科学技术
(一)天文历法和数学
1.天文历法
蒙古兴起后，很快进入中原地区。在历法上，当时采用金人赵知微重修的大明历。公元1219年，成吉思汗发动西征，着名学者、契丹人耶律楚材随成吉思汗到中亚。公元1220年5月，蒙古军进驻塔实干(今乌兹别克斯坦塔什干)时，耶律楚材始有机会与中亚回回天文家切磋天文学，“尝言：‘西域历，五星密于中国’。”（《南村辍耕录》卷九，《麻答把历》。）他在五月望校食亏，觉有差数，于是引进回历中朴素的地球经纬度的概念，以寻斯干(今乌兹别克斯坦撒马尔罕)为准，按经纬度不同，以差距乘4359，取得里差，用来加减经朔弦望小余，“满与不足，进退大余，即中朔弦望日及余，以东则加之，以西则减之”。苏天爵《元朝名臣事略》卷五引张都《燕居丛谈》记之甚详：庚辰岁，公在塔实干城，当五月望，以《大明历》考之，太阴当亏二分，食甚子正，时在宵中。是夜候之，未尽初更，而月已蚀矣。盖《大明》之子正，中国之子正也；西域之初更，西域之初更也。西域之初更未尽时，焉知不为中国之子正乎。隔几万里之远，仅逾一时，复里互差一时者是也。（元人宋子贞《中书令耶律公神道碑》(《湛然居士文集》附录一)中写道：“初，国朝未有历学，而回鹘人奏五月望夕月食。公言不食，及期果不食。明年，公奏七月望夜月食，回鹘人言不食，其夜月食八分。”与本处所引张都《燕居丛谈》不符，故苏天爵云：“二书所载不同。”考回回历法之长处在于测算日月蚀精确，耶律楚材到西域后吸取回回历法之精华，用里差法校正《大明历》之误差，岂有回回天文家反误，《大明历》反而准确之理。故此段记载显然为宋子贞溢美之词。）
耶律楚材在吸取西域历法中经纬度的概念，提出了“里差”法，并以此编订了一部新的历法《西征庚午元历》进献成吉思汗。
第二年，耶律楚材继续钻研回回历法，他认为回回天文学推算五星运行方位的方法，比中国准确，于是引进西域历法，又编订新法--《麻答把历》。“麻”系指伊斯兰教的创始人穆罕默德(时译摩诃末)，“答把”系阿拉伯语历书的汉译(即明时所译“土板”“土盘”)。由此可见，《麻答把历》显然是一部回回历法书。蒙古太宗七年(1235年)，“中书省臣请契勘《大明历》，从之。”（《元史》卷二，《太宗纪》。）次年春，南宋使臣徐霆“在燕京宣德州见有历书，亦印成册。问之，乃是移剌楚材(耶律楚材)自算、自印造、自颁行，鞑主亦不知之焉。”（见《黑鞑事略》。）其实并非楚材自颁行，实为太宗窝阔台批准颁行之新历。《麻答把历》很可能在当时与《大明历》同时颁行的。
元世祖忽必烈在即位前注意延揽回回天文学者，即位后便着手建立专门的回回天文机构。中统四年(1263年)，命叙利亚人、基督教徒爱薛掌西域星历司。至元八年(1271年)，元政府于上都创建回回司天台(又称北台、北司天台等)，命不花剌人札马鲁丁为司天台提点。十七年，置行监。皇庆元年(1312年)改回回司天监，秩正四品，设官十三人，属员二十四人。高级官员有回回司天监、少监和监丞等。元代在天文机构的设置上，实行的是双轨制，即在为回回天算家设立机构之前和同时，也为汉人天算家设立了另一套天文机构。值得注意的是两套机构和品秩相当，即使元政府在对其调整的时候，也大致保持了这种一致。
元初，回回天文机构的设立和健全，使得通过各种渠道来此供职的回回天算家的天文工作开始步入正轨。综合有关文献载述，元代的回回天算家主要做过以下三种工作：
第一，学习、引进马拉盖天文台的天文学成果。
回回天文机构建立后，其最初的工作主要是从相邻的伊利汗国马拉盖天文台学习和引进现成的天文学成果。马拉盖天文台建于1259年，由着名的伊斯兰学者纳速拉丁·图西领导。其设备精良，规模宏大，号称藏书四十万卷，是当时世界上第一流的天文台。西域星历司从其学习和引进的天文成果，主要是至元四年(1267年)以札马鲁丁名义进献的《万年历》和七种天文仪器。
《万年历》，忽必烈曾予颁行，但至元十八年《授时历》出台后，它即被废止，后又失传。有关它的内容，元末明初学者宋濂在《革象新书序》中有很简单的记载：抑余闻西域远在万里之外，元既取其国，有札马鲁丁献《万年历》，其测候之法，但用十二宫而分三百六十度。至于二十八宿次舍之说，皆若所不闻。及推日月薄食，颇与中国合者。（宋濂：《革象新书序》，《宋学士文集》卷四三。）
据此大略可知，这种历法即是流行于波斯地区，带有浓厚托勒密体系色彩的回回宫分年历法。
札马鲁丁所进献的七种天文仪器，《元史·天文志》对其原名音译、意译、形制和用途等都作了翔实的记载，但由于原物早已不存，所以有关学者对其的破译也不尽一致。综合各家，这批仪器的情形大概如下：
(1)“咱秃哈刺吉，汉言混天仪也。”李约瑟认为是赤道式浑仪，中国学者则说是黄道浑仪。
(2)“咱秃朔八台，汉言测验周天星曜之器也。”中外学者多倾向于是托勒密在《至大论》中所说的“长尺”。
(3)“鲁哈麻亦渺凹只，汉言春秋分晷影堂也。”用来测求春分、秋分时刻的仪器，与一座密闭的屋子(在屋脊正东西方向开一条缝)连成整体。
(4)“鲁哈麻亦木思塔余，汉言冬夏至晷影堂也。”测求冬至、夏至时刻的仪器，与“鲁哈麻亦渺凹只”相仿，也与一座屋子(屋脊正南北方向开缝)构成整体。
(5)“苦来亦撒麻，汉言浑天图也。”中外学者皆无异议，即古代中西方都有的天球仪。
(6)“苦来亦阿儿子，汉言地理志也”，即地球仪，学者亦无异议。
(7)“兀速都儿剌，汉言定昼夜时刻之器也”。实即中世纪在阿拉伯世界与欧洲都十分流行的星盘。
上述七仪中，第一、二、五、六均为古希腊天文学一向采用，后阿拉伯予以继承的仪器；三、四两种有非常显明的阿拉伯特色；第七星盘古希腊也有，但后来成为中世纪阿拉伯天文学中最有代表性的仪器之一。
除引进《万年历》和“西域仪象”外，从阿拉伯地区和马拉盖天文台等处，搜集购求有关回回天文、数学等书籍，大概也是回回天文机构初期的一项工作。据《秘书监志》卷七载，至元十年，在回回司天台和提点札马鲁丁的家中，共存放这方面的书籍242部(卷)。
第二，编制《回回历》。
这种《回回历》即伊斯兰宗教生活所必需之伊斯兰教历。有关此历的记载主要有：至元九年秋七月丁巳朔，禁私鬻《回回历》。（《元史》卷七，《世祖纪》四。）
至元十五年十月十一日，司天少监可马束丁照得：在先敬奉皇子安西王令旨：“交可马束丁每岁推算写造《回回历日》两本送将来者。”敬此。今已推算至元十六年历日毕工，依年例，合用写造上等回回纸札，合行申覆秘书监应付。（《秘书监志》卷七，《司属·司天监》。）
（天历元年(1328年)政府额外课岁入之数：）《回回历》，五千二百七十七本，每本钞一两，计一百五锭七两。（《元史》卷九四，《食货志》二。）
据此，至元九年禁私鬻，是因政府专营，一直到《万年历》废止，《授时历》颁行近50年后的天历元年，仍是如此。而至元十五年正值《万年历》颁行期间，忽必烈之子安西王忙哥拉，要可马束丁“须每岁推算写造”《回回历日》(即《回回历》)，都说明这种历法不同于《万年历》，而是纯阴历的伊斯兰教历。值得注意的还有这种《回回历》一度曾是元朝邮驿兵种急递铺兵的必备之物（《元史·兵志四·急递铺兵》载：急递文书时，铺兵需带小回历一本“到下铺交割付历讫，于回历上令铺司验至铺时刻。”当时规定，铺兵必备物中有“回回历一本”。）。
第三，预卜吉凶，消除灾变。
元朝回回天算官员还有一项更为经常、更为重要的工作，就是为元统治者预卜吉凶，消除灾变。元统治者对回回天算官员这方面的工作也极为重视，根据其预报，积极实施可能的消灾措施。主要有两种：
其一，传统的破财消灾：“泰定三年(1326年)十一月丙戌，以回回阴阳家言天变，给钞二千锭，施有道行者及乞人、系囚，以禳之。”（《元史》卷三〇，《泰定帝纪》二。）其二，禜星。所谓“禜星”，即消除灾害的一种祭祀活动。据许慎《说文解字》，禜有两种含义：一、“言禳之于已至”。“山川之神，则水旱疠疫之灾，于是乎禜之；日月星辰之神，则雪霜风雨之不时，于是乎禜之。”二、“御之于未来”，即“卫使灾不生”。由此可见，这种禜星的意义是很大的。元统治者，曾以此事专托于回回天算官员：“日星始祭于司天台，而回回司天台遂以禜星为职事。”（《元史》卷七二，《祭祀志》一。）据不完全统计，仅《元史·本纪》中所载的，元代于回回司天台和回回司天监所举行的禜星活动达八次左右。禜星的规模有时是相当可观的。如延佑七年(1320年)十二月在回回司天监进行的一次，时间长达四十昼夜。