1252年蒙哥派其弟旭烈兀西征。1258年，西征军攻陷首都巴格达，灭阿拉伯阿拔斯王朝。1259年旭烈兀征叙利亚阿尤布，1260年攻克大马士革，但是因旭烈兀因蒙哥死亡而返回蒙古，留下的小部队于1260年9月在巴勒斯坦境内阿音札鲁特战役遭遇埃及穆斯林兵团阻击。至此蒙古第三次西征到此为止。除巴勒斯坦、小亚细亚地区以外，西亚、中亚、以及中国北部，均已处于蒙古人控制之下。