החאנות הוקמה כאשר שבטים קיפצ'קיים מאורדת הזהב בחרו לחדול מאורח חייהם הנוודי בערבות קומניה ולאמץ את חצי האי קרים, שהיה מחוז של האורדה כבר מ-1239, בתור מולדת. הבדלנים בחרו את חאג'י גיראי, מצאצאי ג'ינגיס חאן ואחד המועמדים לכתר האורדה, למנהיג. חאג'י ניהל "מלחמת עצמאות", שהוכתרה בהצלחה בשנת 1441, והומלך לח'אן ב-1449.
מותו של חאג'י הצית מאבק ירושה בן עשור, עד להתערבותם של כוחות העות'מאנים, שתחת פיקודו של גדיק מהמט פאשה פלשו אל חצי האי בשנת 1475, הכניעו את נסיכות תאודורו ומושבות ג'נובה (קמבאלו, סולאיה וקאפה), ומינו את מנגלי גיראי, בנו של חאג'י, לח'אן. בעקבות כך הפכו הח'אנים של קרים לבני חסות של האימפריה העות'מאנית, אולם הותר להם חופש מסוים בניהול ענייניהם, כשהעות'מאנים מתייחסים אליהם יותר כבני ברית מאשר נתינים.
בשנת 1502 הביס מנגלי את הח'אן האחרון של אורדת הזהב, ובכך חיסל את שאיפותיה של האחרונה לשלטון בקרים. במהלך המאה ה-16 הפכה ח'אנות קרים ליורשתה של אורדת הזהב, השתלטה על הממלכות הטטאריות שבין הים הכספי לוולגה (חאנות קאזאן וחאנות אסטרחן), והופכת לישות הטטארית החזקה ביותר, תוך שהיא מנהלת מסעות מלחמה מוצלחים נגד הממלכה הרוסית במוסקבה. הח'אנות המשיכה להוות כוח אזורי משמעותי עד תחילת המאה ה-18.
שקיעתה
שקיעתה של חאנות קרים הייתה תוצאה של החלשות האימפריה העות'מאנית ושינוי במאזן הכוחות במזרח אירופה לטובת יריבותיה. הצבאות הקרימאים לא הצליחו להשיג שלל במערכות שניהלו בשיתוף עם העות'מאנים, והרוסים הפכו לכוח חזק מדי מכדי שיאפשר לקרימאים מסעות ביזה בתחומו, בנוסף הסכם קרלוביץ בשנת 1699, אסר פשיטות שכאלו. השחיקה הפוליטית-כלכלית הובילה לקונפליקטים ומאבקי שליטה בין השבטים השונים שהרכיבו את החאנות.
במחצית הראשונה של המאה ה-17 הופיעו מהמזרח שבטים קלמיקיים וניהלו מלחמה עם הקרימאים המוחלשים, תוך שהם כורתים ברית עם הרוסים. לקראת סוף המאה ה-17 כוחות אוקראינים ורוסים ניהלו קמפיינים ממושכים בדרום אוקראינה ובקרים, שפגעו עוד בח'אנות. היה זה במלחמה העות'מאנית-רוסית (1735–1739), תחת פיקודו של הרוזןכריסטופור מיניך, שהכוחות הרוסים הצליחו לבסוף לפרוץ לחצי האי ולזרוע הרס רב בדרכם.