Dans le cadre des accords de la Conférence de Yalta, un plébiscite a eu lieu en Mongolie en octobre 1945 sous les auspices des Nations Unies (ONU), avec un vote majoritairement en faveur de l’indépendance plutôt que de l’autonomie. La République de Chine a reconnu la Mongolie en janvier 1946 et les deux pays ont signé un traité d’amitié en février. En juin 1946, la Mongolie a présenté la première de plusieurs demandes infructueuses d’adhésion à l’ONU. Pendant ce temps, la Mongolie a reconnu la République populaire de Chine lors de la proclamation de cette dernière en 1949 et a établi des relations diplomatiques avec la Corée du Nord (1948), les pays satellites soviétiques d’Europe centrale et orientale (1950) et l’Inde (1955). La Mongolie a été admise à l’ONU en 1961 et, en 1963, le Royaume-Uni est devenu le premier pays occidental à établir des relations avec la Mongolie.
Les années 1950 ont été une période de transition politique et de progrès économique. Choibalsan est décédé en 1952 dans un hôpital de Moscou, et Tsedenbal a été nommé président (i.e., l’équivalent du premier ministre) du Conseil des ministres, (l’organe suprême du pouvoir exécutif. En 1954, le secrétaire général du MPRP, Tsedenbal, a été évincé par Dashiin Damba, qui a été désigné premier secrétaire du MPRP, mais en 1958, Tsedenbal a repris le contrôle du parti — également en tant que premier secrétaire — et a fait licencier Damba pour des raisons idéologiques. La collectivisation de l’élevage s’est achevée dans les années 1950, les éleveurs étant obligés de remettre tous leurs animaux, sauf quelques-uns, aux grandes fermes coopératives (negdel). Le chemin de fer trans-Mongol — construit conjointement par les Mongols et les Soviétiques et achevé en 1955 — a traversé la Mongolie du nord au sud et a servi de symbole de la solidarité soviéto-chinoise, mais il a été construit en utilisant le grand écartement soviétique plutôt que l’écartement standard utilisé en Chine. En 1958, la Mongolie a commencé à assister aux réunions du Comecon, rejoignant cette organisation en 1962.
La Mongolie et la Chine ont signé un traité d’amitié et d’assistance mutuelle en 1960, et les deux pays ont racheté à l’amiable la longue frontière qui les séparait. Cependant, le conflit idéologique qui s’est développé entre l’Union soviétique et la Chine sur l’unité et la direction du mouvement communiste a envenimé les relations de la Mongolie avec la Chine. La Chine a vivement critiqué les Soviétiques pour leur gestion de la crise des missiles cubains d’octobre 1962 avec les États—Unis et a mené deux ans plus tard son premier essai de bombe atomique – les vents dominants transportant des retombées radioactives vers le nord en territoire mongol. En janvier 1966, la Mongolie et l’Union soviétique ont signé un nouveau traité d’amitié, de coopération et d’assistance mutuelle qui comprenait des protocoles secrets permettant aux Soviétiques d’installer des troupes, des avions et des missiles en Mongolie. Les relations sino-soviétiques ont encore dégénéré à la suite d’affrontements entre leurs troupes le long de leur frontière à la rivière Oussouri (Wusuli) en mars 1969. Pendant ce temps, le dirigeant chinois Mao Zedong avait lancé le mouvement qui est devenu connu sous le nom de Révolution culturelle (1966-76), au cours de laquelle les Mongols de Mongolie-intérieure en particulier ont considérablement souffert.
En 1949, le MPRP avait condamné la façon dont l’histoire mongole était enseignée, affirmant que ceux qui avaient des vues « nationalistes bourgeoises » vantaient les conquêtes de Gengis Khan et le passé « féodal » de la Mongolie au détriment des réalisations du parti et de la révolution mongole. Néanmoins, à l’approche du 800e anniversaire de la naissance de Gengis Khan en 1962, le parti a décidé d’organiser des célébrations en son honneur qui devaient inclure le dévoilement d’un nouveau monument à sa mémoire, des discours et l’émission d’une série de timbres-poste commémoratifs. Cependant, à la suite des critiques soviétiques qui qualifiaient Gengis de « réactionnaire » dont le « joug tatar-mongol » avait dévasté la Russie, la Mongolie a rapidement annulé les célébrations et retiré les timbres. Il s’ensuivit une nouvelle évaluation du MPRP de Gengis Khan, qui le considérait également comme un réactionnaire et qui ne le créditait que d’avoir unifié les tribus mongoles. Tout écart par rapport à cette ligne était considéré comme une promotion indésirable du nationalisme et n’était pas toléré. Cette politique a étouffé pratiquement toutes les discussions sur Gengis Khan et le nationalisme mongol pendant les 40 années suivantes.
Les tensions entre la Mongolie et la Chine se sont intensifiées tout au long des années 1970. La Mongolie a accusé la Chine de vouloir annexer la Mongolie et, comme prétexte à ses revendications territoriales sur le territoire mongol, de promouvoir Gengis Khan en tant qu’empereur de la dynastie Yuan. La Chine, lors de ses propres célébrations du 800e anniversaire, a répliqué en critiquant l’Union soviétique pour avoir « occupé » la Mongolie en y stationnant des troupes et du matériel militaire. En avril 1978, la Chine a appelé au retrait soviétique de Mongolie, et le Premier ministre Tsedenbal a rapidement rendu visite à une unité de l’armée soviétique stationnée en Mongolie pour la remercier d’avoir protégé le pays contre la « menace » chinoise. »La Mongolie a commencé à expulser les immigrants chinois au début de 1979, les accusant de « complots expansionnistes », ce qui a encore exacerbé la méfiance entre les deux pays. Les tensions dans la région se sont considérablement atténuées au milieu des années 1980 lorsque les dirigeants soviétiques et mongols ont pris des mesures pour normaliser les relations avec la Chine. Les relations diplomatiques ont été rétablies entre la Mongolie et la Chine en 1986.