明朝在进攻脱古思帖木儿之前，需要消灭纳哈出。被誉为知兵善战的纳哈出率二十余万众驻扎金山(今吉林双辽县东北)一带，始终没有受到很大的军事冲击。这支强大的势力，使明朝攻打北元汗庭时的掣肘之患。
1387年，明朝派二十万军队北征纳哈出。明军步步为营，修筑宽河(今河北宽城县)、会州、富峪(均在今河北平泉县境)、大宁(今内蒙古宁城县)四座城，用以存积粮草，当作根据地。随后大军直趋金山。
明军压境，纳哈出深感不安。这时明军派来了使者，劝他投降，不久纳哈出的部将全国公观童归降了明朝。经过一番犹豫动摇，最后纳哈出投降了，二十万部众除一些逃散的之外，都作了俘虏，其中仅官员将校就有三干三百多人。纳哈出被明太祖封为海西侯。
纳哈出举众投降，使形势发生了巨大的变化。明太祖立即委任蓝玉为大将军，征讨下一个更主要的目标--脱古思帖木儿。他认为‘肃清沙漠，在此一举‘，因此要求蓝玉勿失时机，必取成功。
1388年三月，蓝玉率师十五万北进。四月，来到捕鱼儿海(今贝尔湖)附近，距离脱古思帖木儿汗帐不过百余里路程。脱古思帖木儿以为明军与纳哈出作战不久，粮草匮乏，不会深入北方再战，没有作迎敌的准备。而明军前锋奔袭他的大营之时，恰好风沙弥天，几十步外不见人。明朝兵马突然出现，脱古思帖木儿根本不能作有效的抵抗，太尉蛮子仓促上阵，很快战败被杀。脱古思帖木儿带着太子天保奴、知院捏怯来、丞相失烈门等数十人逃往和林方向。这一次战役，脱古思帖木儿的次子地保奴、嫔妃公主一百二十三人、官员三千余、人口七万七千多、马驼牛羊十五万多头，以及大量印章、图书、兵器、车辆，都被明军俘获。
脱古思帖木儿一行逃亡途中，在土剌河遇到也速迭儿。他和太子天保奴一起被也速迭儿杀死，捏怯来、失烈门逃去，南下投降了明朝。
捕鱼儿海战役使北元贵族遭到最大的失败。如果说在此之前他们或许还有着重振势力入主中原的希望，那么这个希望到这时就完全破灭了。自脱古思帖木儿死，蒙古内部开始陷入连绵不断的内讧之中，其间虽然有过几次统一，但对明朝始终未能构成倾覆性的威胁。北元一明朝的南北对峙，从脱古思帖木儿败亡之后成为定局明朝的北方设置
明朝在二十多年间，对北元进行了一系列军事征讨，取得了很大的胜利。然而他们知道，这离彻底消灭蒙古势力还差得很远。蒙古的军事力量虽然在元朝后期一度衰败，但是一旦回归草原，蒙古人很快就恢复了昔日剽悍勇武的素质再次表现出吃苦耐劳、能征惯战的特点。同时，明朝大军尽管三五次深入北方作战，可是由于后勤、生活习惯诸方面原因，并能永久占据草原地区。北元一蒙古终始是明王朝的巨大威胁。《明史；兵志》说：‘终明之世，边防甚重‘，主要就是指对北方蒙古防御而言的。为了保障北方边境的安全，明朝在一系列军事胜之后，在能够控制的蒙古地区和蒙明边境建立了许多设置。这些设置，有的旋设旋灭，有的长期存在并有所变化(一)设立羁縻卫所。这类卫所以降附明朝的首领为都督、都指挥使、指挥使、千户、百户、镇抚等官职，自己管理内部事务定期向明廷朝贡。蒙古地区最著名的是泰宁卫(今吉林洮安一带)，初以辽王阿札失里为指挥使；福余卫(今齐齐哈尔一带)，以海撒男答奚为指挥同知；朵颜卫(今绰尔河流域)，初以脱鲁察儿为指挥同知。泰宁、福余、朵颜三卫统称兀良哈三卫或朵三卫，一直存在至明朝末年。在三卫的的西北面还曾设立斡难卫(今鄂嫩河流域)、坚河卫(今额尔古纳左旗根河一带)、海剌千户所(今海拉尔一带)、哈剌孩卫(今哈刺哈河流域)等，这些卫所在设立后不久都消亡了。在今包头、呼和浩特、集宁地区一度设立官山、失宝赤、五花城、斡鲁忽奴、燕只、瓮吉剌等千户所，随着蒙古势力的逐渐南下，这些千户所也很快消亡了。
在明朝的西北地区，即今甘肃、青海西部，以及新疆东部先后设立安定、阿端、曲先、罕东、罕东左、沙州、赤斤蒙古、哈密等八卫，以蒙古族首领为指挥使等官，有的还封以王号。
(二)修筑长城壕垣。从鸭绿江起，沿着今抚顺；昌图，辽河下游、黑山、义县、山海关一线，修筑了壕垣。东从山海关起，西至嘉峪关，经过十八次大兴土石，修筑了长城，称为边墙，其中宣化、大同之南还修筑了内长城，称为次边，这就是今日见到的万里长城。这些化费了无数人力、物力、财力而修筑的长城和壕垣，基本上都是为了防御蒙古骑兵的南下。
(三)沿长城壕垣设置重镇，派驻重兵。自明初至中叶，明朝先后设置了九个重镇统领前线军士，这九个重镇统称九边镇，即：辽东镇(治广宁，今辽宁北镇)、蓟州镇(治三屯营，今河北迁西县西北)、宣府镇(治宣府，今河北宣化)、大同镇(治所在今山西大同)、山西镇(治所在今山西宁武)、延绥镇(治所在今陕西榆林)、宁夏镇(治所在今银川)、固原镇(治所在今宁夏固原)、甘肃镇(治所在今甘肃张掖)。各镇都有总兵官、巡抚，数镇之上还有总督。这些封疆大吏统领的兵力，多时达百万，少时也有几十万，约占全国兵力的三分之二。如此众多的兵力，当然基本上也是为了阻止剽悍的蒙古骑兵。
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