Vua Trần Thái Tông có 6 người con: Thái tử Hoảng, Chiêu Minh vương Trần Quang Khải, Chiêu Quốc vương Trần Ích Tắc, Chiêu Văn vương Trần Nhật Duật và các công chúa Thiều Dương và Thụy Bảo.Mùa xuân năm Mậu Ngọ (1258), Thái tử Hoảng nên nối ngôi lấy hiệu là Thánh Tông.Thánh Tông là vị vua nhân từ, trung hậu. Vua hay nói với tả hữu:- Thiên hạ là của cha ông để lại nên để cho anh em cùng hưởng phú quý. Bởi vậy trừ các buổi thiết triều vua mới phân biệt trên dưới, còn thường ngày vua cho các hoàng thân vào điện ăn cùng mâm, nằm cùng chiếu, thật hòa hợp thân ái.Đối nội, vua dốc lòng xây dựng đất nước thái bình, thịnh trị. Vua quan tâm đến việc giáo hóa dân, khuyến khích việc học hành, mở những khoa thi chọn người tài và trọng dụng họ. Do vậy dưới triều vua Thánh Tông, không chỉ có các ông hoàng hay chữ mà còn có những trạng nguyên tài giỏi như Mạc Đĩnh Chi. Bộ Đại Việt sử bộ quốc sử đầu tiên của ta được Lê Văn Hưu hoàn thành năm Nhâm Thân (1272).Vua còn quan tâm đến dân nghèo bằng việc ra lệnh cho các vương hầu phò mã chiêu tập những người nghèo đói lưu lạc để khai khẩn ruộng hoang, lập trang bộ. Trang điền có từ đấy. Vì vậy, 21 năm làm vua đất nước không có giặc giã. Nơi nơi dân chúng yên ổn làm ăn.Đối ngoại, lúc này nhà Nguyên đã thôn tính xong nước Tống rộng lớn nhưng chưa đủ sức đánh Đại Việt. Khi vua Thái Tông, vua Mông Cổ sai sứ sang phong vương cho Thánh Tông. Nhà Nguyên không còn bắt Đại Việt thay đổi sắc phục và rập theo thể chế nhà nước chúng, nhưng lại bắt vua ta cứ 3 năm phải một lần cống nạp nho sĩ, thầy thuốc, thầy bói, thầy tướng số và những nghệ nhân giỏi mỗi loại 3 người cùng các sản vật: sừng tê, ngà voi, đồi mồi, châu báu vật lạ khác. Vua Nguyên còn đòi đặt quan Chưởng ấp để đi lại, giám sát các châu quận Đại Việt, thật ra là để nắm tình hình mọi mặt, toan đặt cương thường cho các nước láng giềng. Vua Trần Thánh Tông thừa biết dã tâm xâm lược của nhà Nguyên, nên tuy bề ngoài thần phục nhưng vẫn tích cực chuẩn bị binh lương, luyện quân sĩ sẵn sàng đối phó. Năm Bính Dần (1266), vua Nguyên cho sứ sang giục cống nạp. Vua Thánh Tông sai sứ sang xin miễn việc cống người và bãi bỏ việc đặt quan giám trị. Vua Nguyên bằng lòng việc cống người nhưng lại bắt tuân thủ 6 điều khác: vua phải thân vào chầu, phải đưa con em sang làm con tin, nộp sổ hộ khẩu, phải chịu việc binh dịch, phải nộp thuế má và cứ giữ lệ đặt quan giám trị.Vua Đại Việt lần nữa thoái thác không chịu. Năm Tân Mùi (1271), vua Mông Cổ là Hốt Tất Liệt nhân đổi quốc hiệu Đại Nguyên đòi vua Thánh Tông vào chầu. Vua Thánh Tông cáo bệnh không đi. Chúng cho sứ sang tìm Cột đồng trụ mà Mã Viện dựng ngày trước, vua Thánh Tông trả lời rằng: cột ấy lâu ngày đã mất.Nhìn chung, vua Trần Thánh Tông thực hiện chính sách ngoại giao mềm dẻo nhưng rất kiên quyết, chằm bảo vệ danh dự của Tổ quốc, năn chặn từ xa mọi sự dòm ngó, tạo sự xâm lược của nhà Nguyên.Năm Đinh Sửu (1277), Thái thượng hoàng Trần Thái Tông mất ở phủ Thiên Trường (Tức Mạc). Năm sau, vua Thánh Tông nhường ngôi cho con là Thái tử Khâm rồi về ở phủ Thiên Trường làm Thái thượng hoàng.Vua Thánh Tông trị vì được 21 năm, làm Thái thượng hoàng được 3 năm, thọ 51 tuổi.