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Surnommé le « Staline mongol », il organise entre 1937 et 1939 les purges les plus sanglantes de l'histoire du pays, causant la mort de 20 à 35 000 personnes (soit 3 à 5 % de la population de l'époque), principalement des membres du clergé bouddhiste, de l'intelligentsia, de la dissidence et des minorités ethniques (Bouriates, Kazakhs, etc.). Ses efforts pour éliminer la caste des moines bouddhistes ne se limitent cependant pas aux purges et conduisent à la quasi-disparition de ces derniers, leur nombre passant de 100 000 au début des années 1930 à quelques centaines au début des années 2000.
L'alliance solide de Choybalsan avec son homologue soviétique permet de préserver l'indépendance fragile de la Mongolie, ce qui en fait l'un des trois seuls États socialistes indépendants (avec l'URSS et le Tannou-Touva) de la planète pendant près de deux décennies.
Durant sa période à la tête de la Mongolie, les liens économiques, politiques et militaires de cette dernière avec l'URSS s'intensifient, les infrastructures se développent et le taux d'alphabétisation s'accroît considérablement. Enfin, le pays commence à jouir d'une certaine reconnaissance internationale, surtout après la fin de la Seconde Guerre mondiale.