者别和速不台追击摩诃末至宽田吉思海后，转攻阿哲儿拜占(今阿塞尔拜疆)，阿塔卑(国主)月即伯不战即降。1222年初，者别、速不台入侵谷儿只(今格鲁吉亚)，逾太和岭(今高加索岭)，入侵阿速部及钦察草原(今波罗夫赤草原)，迫使钦察人迁至亦的勒(今伏尔加河)、湟卜儿(今第聂伯河)两河之间，进至克里木，占领速答黑城(今俄罗斯萨波罗什)。钦察首领忽滩汗向南斡罗思(俄罗斯)的伽里赤大公密赤思求援，密赤思联合南俄诸大公组成联军。1223年5月，联军大败于迦勒迦河(在今乌克兰境内)。是年冬，者别、速不台率军经哈萨克草原东返，与成吉思汗主力军会合，经撒麻耳干回到蒙古本土。1225年成吉思汗西征结束。成吉思汗把术赤留在钦察等地，不久，术赤病死。成吉思汗在中亚各地置达鲁花赤(蒙古语镇守官之意)，命牙剌瓦赤总督军宜政事。
成吉思汗西征的主要目标是灭亡花剌子模国，战争的结果虽未完全击灭花剌子模，但蒙古军队深入到高加索地区和钦察草原，进而击败斡罗思联军。战争对中亚河中地区、阿富汗地区和波斯地区的破坏最为严重，文明古城不花剌、撒麻耳干、玉龙杰赤等残破不堪。斡罗思、钦察等地也遭到蹂躏。
2.绰儿马罕西征和拔都西征
(1)绰儿马罕西征和阿母河行省的建立
成吉思汗率领蒙古西征军东返本土后，札兰丁迅速从印度回到波斯。他从其弟嘉泰丁手里夺取了亦思法杭(今伊朗伊斯法罕)、伊剌克阿只迷(今伊拉克格格罗斯山脉以东地区)等地，迫使嘉泰丁归降，花剌子模旧将与波斯各地诸侯皆奉之为主。
1225年，札兰丁夺取桃里寺(今伊朗大不里士)，占领阿哲儿拜占，侵入谷儿只。公元1226年3月攻取梯弗利思(今格鲁吉亚第比里斯)，尽杀基督教居民。1228年击败谷儿只和阿美尼亚联军，花剌子模又复兴了。但札兰丁错误地把矛头对准了伊斯兰国家，把兵力放在掠夺起剌特(今土耳其东部凡湖西北)，入侵鲁迷(今小亚细亚地区，原为塞尔柱王朝的封国)，激起各地穆斯林的强烈反抗。1230年，起剌特、鲁迷两国算端连兵进攻札兰丁。札兰丁退回桃里寺。
成吉思汗于1227年8月灭亡西夏后去世，第三子窝阔台于1229年嗣位。窝阔台立即派遣绰儿马罕率领三万军队进入花剌子模。1230年冬，绰儿马罕抵达阿哲儿拜占，札兰丁弃桃花寺逃入木干草原，1231年8月在迪牙别乞(今土耳其东部)山中被当地库尔德人杀死。
蒙古军队攻掠阿哲儿拜占、迪牙别乞、额儿比勒(今伊拉克北部)、谷儿只等地。1233年，蒙古军占领桃里寺。1236年，蒙古兵进入谷儿只，梯弗利思诸侯降附蒙古。1239年，绰儿马罕攻入大亚美尼亚，该国都城阿尼和哈儿思城被屠。次年，阿美尼亚王到蒙古觐见大汗，窝阔台同意将其领地还给他管辖。1241年绰儿马罕死，由拜住那颜继续领兵西征。1242年侵入鲁迷，1243年鲁迷算端凯亦·额思鲁纳币求和称藩。同年，另一支蒙古军侵入叙利亚，马剌提牙(今土耳其马拉提亚)、阿勒波(今叙利亚北部)等城投降。1244年，小阿美尼亚(西里西亚)王海屯一世遣使向拜住表示归附，并于1254年亲自入觐蒙哥汗于和林。1245年，毛夕里、大马士革、谷儿只等地统治者纷纷向蒙古表示归附。
蒙古国为了对呼罗珊地区实行有效统治，先任命花剌子模镇将、西辽的回回人成帖木儿留镇呼罗珊、祃拶答而(今伊朗马赞德兰省)，1235/1236年成帖木儿去世后，继命畏吾儿人阔里吉思继其职，他以徒思城(今伊朗马什哈德附近)为治所，建立官府，管理户口、赋税，整饬吏治，颇有成效。1242年阔里吉思因卷入宫廷矛盾被处死。以后由斡亦剌人阿儿浑继任，当时政治混乱，征索烦重。蒙哥即位后，立阿母河等处行尚书省，仍以阿儿浑为长官，统一管理波斯地区各地民政，情况有所好转。
(2)拔都西征和钦察汗国的建立
蒙古军队虽然在迦勒迦河击败了斡罗思诸大公和钦察人的联军，但并没有征服钦察人，更没有使斡罗思人屈服。在1235年的忽里勒台(大聚会)上，决定派出各房长子、长孙率领军队西征，他们是术赤次子(以长子身份)拔都，察合台长子拜答儿、孙不里，窝阔台长子贵由，拖雷长子蒙哥等，以长房的拔都为统帅，故这次西征又名“长子西征”。
1236年春，蒙古军队抵达亦的勒河中游，击败不里阿耳人。不里阿耳人居住于黑海之北及高加索一带，可能是芬兰人、斯拉夫人和突厥人的混合部族，毁其都城不里阿耳(今俄罗斯喀山以南、伏尔加河左岸)。1237年春，蒙古进击钦察，钦察人在“有胆勇”的领袖八赤蛮领导下进行游击战，出没于亦的勒河两岸森林中，但八赤蛮仍被俘身亡。蒙古军队击败钦察、波尔塔斯、毛而壮诸部后进入斡罗思，蹂躏也烈赞公国和兀剌的迷儿公国。然后折回亦的勒河上游，继续征服太和岭以北的薛儿客速、马木等部，再破钦察忽滩汗的军队，忽滩汗逃奔马札儿(今匈牙利)。1238年冬，蒙古军攻陷长期坚持抗蒙的阿速人的蔑怯思城。1239年春，取打耳班，再入南斡罗思境，继续攻打各公国，蒙古军大肆蹂躏伽里赤公国。1241年蒙古军队在拔都、速不台率领下侵入昔烈儿(今波兰)、马札儿（今匈牙利），最远到达奥地利和亚德里亚海东岸。
贵由、蒙哥于1239年秋奉命返回蒙古。1241年底窝阔台去世。1242年4月窝阔台去世的消息传到蒙古前线，拔都率军东撤。1243年，拔都在亦的勒河下游东岸建筑萨莱城(今俄罗斯阿斯特拉罕附近)，并以此为都城统治其领地，称钦察汗国，又称金帐汗国。其疆域东起也儿的石河(今额尔齐斯河)，西包斡罗思诸公国。
3.旭烈兀西征与伊利汗国的建立
中亚和西亚地区经过成吉思汗西征和绰儿马罕西征之后，仅留下两支尚未征服的宗教势力：祃桚答而的亦思马因派的木剌夷国和报达(即巴格达)的阿拉伯哈里发帝国。因此，宪宗蒙哥决定派其弟旭烈兀率军西征。
木剌夷国由伊斯兰教什叶派一支亦思马因派所建立，该派源于阿里后裔、第五代教长长子亦思马因。十一世纪末，派传道师哈散萨巴据低廉之阿剌模忒堡及其傍近山寨，教主灌输教徒盲从思想，并把他们训练成刺客进行暗杀活动。他们常在斋月中饮宴娱乐，因被视为异端，称之“木剌夷”(阿拉伯语迷途者之意)。1259年初，宪宗蒙哥命常德出使西亚，常德到达木剌夷国，其随行人员刘郁归国后着《西使记》，关于此国的情况书中写道：新得国曰木乃奚（即木剌夷--引者），所属山城三百六十。……其国兵皆刺客，俗见男子勇壮者，以利诱之，令手刃父兄，然后充兵。醉酒扶入窟室，娱以音乐美女，纵其欲。数日复置故处，既醒，问其所见，教之能为刺客，死则享福如此。因授以经咒日诵。盖使蛊其心志，死无悔也。令潜使未服之国，必刺其主而后已。虽妇人亦然。其木乃奚在西域中最为凶悍，威胁邻国，霸四十余年。王师既克，诛之无遗类。
旭烈兀是1256年抵达木剌夷国的，其先锋怯的不花已率军在此作战二年，屡攻不克。是年十一月，木剌夷算端鲁克奴丁出降，旭烈兀派兵送他去和林(今蒙古乌兰巴托西南)朝见蒙哥，蒙哥不予接见，鲁克奴丁返回时途中被押送士兵杀害。
1257年，蒙古军队开始进攻报达。当时的哈里发穆斯塔辛腐败无能，专事游乐。是年9月，旭烈兀致书哈里发，命其堕毁报达城防，亲自来营纳款。穆斯塔辛自认为是“穆斯林国家的共主”予以拒绝。旭烈兀下令攻城。刘郁《西使记》曰：丁巳岁，取报达国。南北二千里，其主曰哈里法，其城有东西，城中有大河，西城无壁垒，东城固之以甓，绘其上甚盛。王师至城下一交战，破胜兵四十余万，西城陷，皆尽屠其民。寻围东城，六日而破，死者以数十万。哈里发以舸走，获焉。
旭烈兀破报达之时在1258年2月，哈里发穆斯塔辛是投降后被杀的。立国五百余年的阿巴斯哈里发王朝(黑衣大食)至此被灭亡。据刘郁《西使记》载，“其国俗富庶，为西域冠。宫殿皆以沉檀乌木降真为之，壁皆以黑白玉为之，金珠珍贝不可胜计。”蒙古军入城后劫掠七天，阿巴斯王朝的艺术珍品被劫掠，华丽的建筑物遭焚毁，这座历史古城被彻底破坏。
1259年9月，旭烈兀命怯的不花为先锋，进兵叙利亚。先取美索不达米亚北部的迪牙别克儿诸城，抵幼发拉底河，攻克鲁哈等城，渡河攻阿勒波。叙利亚算端纳昔儿慌忙将妻、子和宝物藏到埃及。1260年1月，旭烈兀攻占阿勒波，杀掠六日，大礼拜寺被毁。纳昔儿弃大马士革逃遁，后被蒙古军捕杀。3月，蒙古军接受大马士革投降，但内城中仍有反抗，被蒙古军炮击之。这时蒙哥死讯传到军中，旭烈兀决定班师，留下怯的不花继续攻略叙利亚、巴勒斯坦诸未服之地。1260年9月，埃及马穆鲁王朝算端忽秃思在大马士革之南的阿音札鲁特地方大败蒙古军，怯的不花战死，蒙古军几乎全军覆没。埃及遂夺取叙利亚等地。
1260年忽必烈即大汗位，封旭烈兀于波斯，旭烈兀在自己的封地里建立了伊利汗国。伊利汗国东起阿母河，西迄小亚细亚，北接钦察汗国，南抵印度洋，都蔑剌哈(今伊朗马腊格)，后又移到桃里寺(今伊朗大不里士)。
(三)蒙古西征的深远影响
蒙古西征是世界历史上规模空前的一场战争。其所跨地域涉及到欧亚两洲，蒙古军队有“灭国四十”之称，经历时间长达近半个世纪，这场战争在人类历史上的影响极其深远。
第一，战争严重破坏了伊斯兰文化，但又为伊斯兰文化在更大范围内的传播创造了条件。
蒙古初起时，以掠夺和复仇的目的发动战争，以野蛮和破坏的手段对待文明。直到太宗窝阔台之世，尚有近臣别迭等言：“汉人无补于国，可悉空其人以为牧地。”后为耶律楚材所阻止。不久，蒙古发动灭金战争，汴梁将下，大将速不台提出：“金人抗拒持久，师多死伤，城下之日，宜屠之。”又被耶律楚材劝止（《元史》卷一四六，《耶律楚材传》。）。可以设想，在此之前的成吉思汗西征，不知屠了多少城池，多少地方被他们“悉空其人”。不花剌这座世界上最重要的伊斯兰学术中心，《古兰经》经柜成了马槽，经叶任马践踏，最后把整个城市付之一炬；撒麻耳干这座历史悠久的古城，“国破以来；存者四之一”；玉龙杰赤是花剌子模的旧都，沦为泽国；从呼罗珊到哥疾宁，又有多少城镇夷为平地；历史最为悠久、作为伊斯兰政治中心的报达，其结局同样悲惨：在六百年间聚集起来的一切东西，像群山般地堆积在汗帐周围。受人尊敬的地方，比如历代哈里发的大清真寺、木撒·札瓦忒(祝他安宁)的陵墓、鲁撒法的墓穴等，大部分被焚毁了。（《史集》第三卷，中译本，北京：商务印书馆，1986年，第67页。）
中亚、西亚伊斯兰国家和地区的金银、珠宝、财物被掠夺固然对伊斯兰国家经济、文化的发展是重大损失，而几百年来用人们的智慧积累起来的图书、科技、天文台、礼拜寺、陵墓等等以及那些科技人员、工匠、神职人员……他们被烧毁、被屠杀，其损失是不可估量的。中世纪光辉灿烂的伊斯兰宗教文化和世俗文化，遭到蒙古军队长达近半个世纪的蹂躏、摧残，其发展必然受到严重影响，甚至还影响到伊斯兰国家走向近代化的历史进程。