起初，元朝的行省只是臨時的中央機構，但在忽必烈統治元世祖的後期，行省基本成型，並轉變為永久性的地方行政區域。然而，即使在各省完全定型和地方化之後，它仍然具有中央機構或中樞省分支機構的性質。“各省演變為最高地方政府只是其性質的壹個基本方面”；“即使在上述進化完成後，各省仍然長期保留著帝國機構的壹些原有屬性，而且...他們不是純粹的地方官員”(李誌安《行省制度研究》)，使得行省具有二元性的特點，這是其他朝代中央與地方行政區域關系中所不具備的。這壹特點使得行省既要受中央政府的制約，又要為元朝的統治服務。
中央控制
“軍務雖重，皆領”，但在實際運作過程中，都受到中央的牽制和制約，所以“有諸侯之鎮，無諸侯之權”(趙天麟引《財政管理》卷273)。比如人事權方面，元代地方官員的選拔主要由中書省和吏部負責，各省官員少，有解釋權和調整權，遠不如漢唐地方官員。在財政方面，各省只是充當了朝廷集中財政稅收的工具。各省必須實行70%對30%的懸殊比例供中央和地方留用，也有義務遵從朝廷的命令，額外撥款彌補中央財政稅收支出的不足。軍事方面，各省不能獨立行使軍權，軍權在中央樞密院。在司法方面，朝廷也為各省制定了嚴格的規章制度，不能逾越。
內部密封
省內力
相互制約有利於集權。
元代實行的是省官分管集團，實行會議制，即通過省官集體會議，官員之間既有責任，又有協調，又有制約，每個省官不能獨立行使權力，而是受到其他同僚的協助或制約。與此同時，中央政府還建立了壹個專門的機制來監督各省，防止他們利用手中的權力。如江南、陜西的禦史臺的建立和由二十二名低成本出訪使節組成的地方監察網，是元代地方監察的創舉，有效地起到了加強中央集權的作用。
權力所有權
作為國家統治的有效工具，元朝的行省主要由蒙古和色目人官員控制。
以最關鍵、最敏感的軍事力量為例。在省級官員中，只有平章以上的官員才允許掌管軍權，但平章以上的官員不允許由漢人擔任。通常只能由蒙古人和色目人貴族持有。“雖以德望漢人，抑之而不和”(《元史》卷壹八六)。這些人更多的是元朝中央集權統治的忠實維護者，很難成為地方割據勢力的代表。因為作為壹個有著不同民族身份和文化背景的省長，即使他執政，也很難想象他會煽動漢族或者能夠煽動漢族分裂。總之，元朝統治的民族色彩很大程度上決定了各省主要代表朝廷的意誌和利益行事，成為中央控制地方的有效工具，而不是走向中央的對立面。因此，我們在理解元代行省制度時，不應該完全從漢族社會歷史發展的自然趨勢來解釋，而應該從當時特殊的歷史環境和蒙古族統治集團獨特的統治意識來解釋。這也是為什麽元朝的行省制度起到了鞏固統治的作用，而朱元璋在明初依然壹分為三。
省份劃分
元朝以來的分省主要是針對中央軍事控制，采取“犬牙交錯”的原則，將當地自然、文化、社會環境差異較大的地區任意組合成壹個省級行政區，削弱當地的政治、經濟、文化認同，人為制造犬牙交錯、北控南的局面。這種劃分行政區域的方法，自然加強了中央集權，客觀上促進了各族人民之間的經濟、政治和文化交流。