。1949年，中国国民党方面败局已定，李守信一度逃亡台湾，其后他在德穆楚克栋鲁普劝诱下返回内蒙古，赴阿拉善旗参与德王发起“西蒙自治运动”。同年8月，蒙古自治政府成立，他任政务委员兼保安委员会副委员长。不久，不敌中国人民解放军，于12月中旬随德王逃入蒙古人民共和国。1950年9月，德穆楚克栋鲁普和李守信被被引渡归国受审，以伪蒙疆政府战犯入狱。
晚年.1964年获特赦释放，获聘为内蒙古自治区文史馆馆员。着有晚年回忆录《李守信自述》。1970年5月，在唿和浩特病故。