消灭花刺子模王国后，铁木真继续率兵南下，消灭位于今阿富汗及伊朗东部的几个古老王国。
这次西征历时八年，于一二二五年结束。
铁木真把原辽帝国（西辽）大部分、以及花刺子模王国故地封给他的次子察合台，称察合台汗国建都阿力麻里（新疆霍城）花刺子模王国的灭亡，是一个转折点，本来并没有野心的铁木真和他的那些杰出的儿子们，现在受到鼓舞。
辽帝国和花刺子模王国的脆弱，战争胜利后精神上和物质上的满足和享受，使他们的人生观改变。
铁木真在归途中便拟定下帝国的扩张计划，决定迅速征服西夏帝国和金帝国。
西征回军后的第二年（一二二七）蒙古兵团向西夏帝国攻击，这个曾使未帝国精疲力尽的顽强小邦，对蒙古惨烈抵抗，寸土必争，房屋城市烧掉后，即转入地洞。
然而勇敢和信心并不是决定胜负的唯一要素，在战士们死尽，白骨蔽野之下，不能不屈服。
最后一任皇帝李砚投降，铁木真立即把他处斩，并将李姓皇族全部屠杀，这个本不具有立国资格的西夏帝国，立国一百九十六年。
西夏帝国灭亡后，铁木真在六盘山（宁夏隆德北）逝世。
临死时，他吩咐身旁最小的儿子拖雷说：“金帝国的重兵，都驻防潼关（陕西潼关）一边是河，一边是山，攻击不易。
宋帝国跟金帝国是世仇，可以向宋帝国借路，从金帝国南方重镇邓州（河南邓州）楔入，直趋他们的首都开封（河南开封）潼关守军势必回军援救，数百里敌前行军，人困马乏，一战就可把它击溃。
”很多闻名西方世界的帝王，如亚历山大、查理曼等身死之后，干辛万苦经营的帝国即告瓦解。
然而，铁木真的逝世，对成长中的蒙古帝国，却没有发生分崩析离的震撼。
这是一个奇迹，再度显示铁木真的组织才能。
一二二九年，铁木真的第三子窝阔台继
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