Han är den förste påve som besöker landet som har ett av världens minsta och yngsta katolska samfund, även om majoriteten av befolkningen är buddister.
Under besöket ska påven bland annat möta Mongoliets president och premiärminister, samt ett antal biskopar, präster och nunnor som utgör ryggraden i det lilla katolska samfundet på drygt 1 400 personer som bara funnits i en generation.
Besöket genomförs vid en tidpunkt då Vatikanens förhållande till Mongoliets två mäktiga grannar, Ryssland och Kina, är spänt.
I samband med att det påvliga planet korsade Kinas luftrum skickade påve Franciskus ett telegram med lyckönskningar till Kinas president Xi Jinping och landets folk, uppger Vatikanen.