A invasão das tropas mongóis acabou definitivamente com o califado de Bagdá, aparentemente mantido durante o império seldjúcida. Em meados do século XIII, o império mongol, fundado por Gengis Khan, penetrou em território muçulmano, depois de haver unificado a Mongólia e iniciar a conquista da China. Os mongóis derrubaram os príncipes dos reinos islâmicos: Bagdá caiu em 1257, e Alepo e Damasco, no ano seguinte. O califa e sua família foram assassinados.
Os mongóis toleravam diversas religiões, como o paganismo, o budismo, o cristianismo e o nestorianismo. Isso permitiu-lhes fazer alianças com os cruzados contra o último reduto do Islã no Oriente: os mamelucos do Egito, que, sob o comando de Baibars, haviam dado proteção aos descendentes do califa. Baibars derrotou os mongóis e tornou-se sultão do reino da Síria e do Egito. No fim do século XIV, o império mongol dividiu-se em várias dinastias locais. Mais tarde, foi aniquilado por um turco muçulmano, Tamerlão (Timur Lang), que tentou reconstruir a unidade política da Anatólia e revitalizar o islamismo sunita. Dominou a Índia, a Síria e a Anatólia, mas seus descendentes não conseguiram manter o império, que ficou reduzido à parte oriental do Irã.