1225年春，成吉思汗回到蒙古，在土拉河河畔的营帐中平静地度过了1225年的冬天和1226年的夏天。现在的他足以使北京到伏尔加河的世界为之震颤。他派长子术赤统治咸海至里海之间的草原。同时他也深感忧虑：羽翼渐丰的术赤越来越难以驾驭，父子间的分裂倾向日益明显。然而，1225年术赤的去世，使得二人的矛盾未能公开激化。
此时的西夏虽然已经成为蒙古人的属臣，却不愿意履行职责派军队参加攻打花剌子模。甚至当蒙古人向他们正式求援时，其贵族阿沙甘不还冷嘲热讽地说：如果成吉思汗没有足够的军队，他就不配行使至高无上的权力。如此的忤逆言行，对于成吉思汗来说自然是无法容忍的。
在处理了花剌子模的善后事务后，他立即出兵征讨西夏。对于此次行动，成吉思汗还有更深层的考虑：如果要完全地征服金朝，对甘肃、阿拉善和鄂尔多斯这些战略重地的占有是十分必要的。1226年秋，他发兵征讨西夏，于当年年底攻陷了灵州，随后展开对西夏都城，即今宁夏城的围攻。
蒙古人再次使用了在阿富汗屡试不爽的“以夷制夷”的手段。为躲避蒙古人带来的噩梦，西夏人到处藏身，但还是伤亡惨重，尸横遍野。在此期间，成吉思汗在清水河河畔和隆德地区扎营。1227年8月18日，壮志未酬的他在平凉以西地区去世，享年65岁。此后不久，蒙军攻破了宁夏，按成吉思汗的最后命令，他们屠杀了全城居民。
蒙古人把成吉思汗葬在斡难河和怯绿连河河源边的肯特山上，成吉思汗曾多次在此得到腾格里的鼓励和保佑。1229年，成吉思汗的继承者窝阔台以蒙古方式举行了盛大的仪式来祭奠他：为他的灵魂供三日饭菜，从那颜和将军家族中挑选40名美女，使之穿戴华贵，连同骏马一起为成吉思汗陪葬。
