西夏投降以后，成吉思汗又从六盘山移到清水县的西江（今甘肃省清水县境内）避暑。这时候天气酷热，年老体衰的成思吉汗染上了斑疹伤寒，病情一天比一天严重。他估计自己大限已到，在病床上考虑着自己死后的两件大事，一是国家的治理，一是对自己的后事进行安排。
选定继承人
据说成吉思汗在位的时候，经常给他的几个儿子讲一个多个头的蛇和一个头的蛇的故事：一个非常寒冷的夜里，为了御寒，一条多头蛇想爬进一个洞里去。可是，这条蛇身上的每一个头意见纷争，都想先钻进洞里去，谁也不肯相让。最终，这条蛇没有进入洞里去，而是冻死在洞口；而那个长着一个头的蛇却顺利地爬进了洞里，安全舒服地度过了严寒。成吉思汗经常用这个故事启发和教育他的儿子们，不要内部纷争，而是要听从指挥，同心协力，方能成就事业。
成吉思汗讲这个故事，在他选拔继承人的时候起到了作用。西夏投降后，成吉思汗到清水县的西江（今天的甘肃省清水县境内）避暑。那年的天气酷热，年老体衰的成思吉汗不幸染上了斑疹伤寒，病情一天比一天严重。成吉思汗估计自己大限已到，他在病床上开始考虑自己死后大事。其实，这个时候，在他的儿子们中间，他已经选好了继承人——窝阔台。成吉思汗趁着现在自己理智清醒，赶紧把后事交代一下。他把窝阔台、拖雷和其他儿子叫到身边，用沉重的语气说：“看来，病魔要夺取我的生命了。我的病无法医治了。你们当中需要有一个人来继承汗位，治理我争夺下的天下，把我们蒙古人的疆土继续扩大。”
成吉思汗又说：“在我的儿子们中间，窝阔台雄才大略，足智多谋，在你们当中尤为出众，因此我想让他继承我的汗位，统帅军队和百姓，保卫国土。如果你们也想过安乐和幸福的生活，享受权力和富贵的果实，那么你们就要协助窝阔台，帮他共同治理好这个国家。如果你们个个都想当大汗，想当帝王，互相不肯谦让，那就会落个像那个多头蛇一样结果。因此，我让他继承汗位，不知你们有什么意见？”其他的儿子们异口同声地说：“谁有能耐拒绝他？我们没有权力反对您的话。”
“既然如此，”成吉思汗接着说，“假如你们的愿望和你们的话，你们的口和你们的心是一致的，你们必须在我面前立下誓约：‘永远不许更改今天当着我的面决定的事情，更不许违反我的法令；我死后你们要承认窝阔台为大汗，把他的话当作肉体的灵魂。’现在察哈台还在外面征战，你们也应该让他不生叛乱之心。”成吉思汗的儿子们在成吉思汗的病榻前遵照他的决定，立下了由窝阔台继承大汗位的誓约。
最后的战略
成吉思汗的病情一天一天恶化，他把窝阔台、拖雷和他的手下大将叫到跟前，向他们交代了灭金国的策略：“金朝的精兵在潼关，潼关北靠大河，南据华山，我们如果正面进攻，难以一下子攻破。如果假道南宋，我们就可以避其精锐，然后从背后出兵直捣汴京。而南宋和金有世仇，南宋必能同意。汴京危机之时，金朝必从潼关调兵。而等潼关数十万兵千里赴援到汴京，人马必然疲惫，疲惫的兵马没有什么战斗力，因此，汴京一举可破。”后来，窝阔台正是采用了这一策略，取得了成功，于1234年灭了金国。
1227年秋，成吉思汗在他避暑的清水县去世，终年66岁。成吉思汗的儿子们和诸将护送成吉思汗的灵柩到大汗居住的地方。为了不走漏消息，他们沿途遇到人便杀，他们杀害了许多无辜的百姓。成吉思汗的儿子、兄弟、王臣和他们的后代，从各地陆续赶到漠北，为成吉思汗举行了隆重的丧礼。成吉思汗的遗体埋葬在起辇谷（具体位置不详）中。
成吉思汗是蒙古帝国的缔造者，显示出构筑和建设一个强大帝国的雄才大略。他把蒙古境内分散的若干部落组织起来形成国家，开创了蒙古国的新时代。
