1252年，受蒙哥汗（出生年月：1209年1月10日—1259年8月11日，在位年月：1251年7月1日—1259年8月11日）任命，旭烈兀离开漠北草原，率10万蒙古骑兵开始第三次西征，任务是征服亦思马因派宗教王国、巴格达和叙利亚。西征大军在1256年6月到达达木拉夷境内。这次西征历时七年，到1259年结束之前，成功占领了两河流域的大部分地区，他便留在此地进行发展，直到1265年病逝之前。享年48岁。旭烈兀共参加了两次西征：第一次是在1235年，当时拔都带队出征欧洲，旭烈兀随行，但并未有太大贡献，只是增长了见识。第二次是在1252？年，他作为统帅领导西征。伊利汗国是旭烈兀西征后，经忽必烈册封所建。伊利是突厥语，汉文意思是从属，从这个名字可以看出 她与元朝的关系。

为什么要发动第三次西征呢？有以下两方面的需要：

持续不断地的向外扩张，是蒙古帝国与生俱来的本能。早在13世纪初期，成吉思汗所在的孛儿只斤部还只是草原上众多游牧部落当中极其普通的一个，正是靠着成吉思汗的天才，才统一蒙古继而扩张成为一个庞大的帝国。所以，只要蒙古统治者还没有被定居文明同化，就能始终保持野蛮扩张的基因，毫不停歇地持续向外征服。这是古代社会游牧民族的生产方式决定的，战争和掠夺是其主要的生产方式之一。由于窝阔台逝世之后的混乱以及贵由的短命，从1241年长子西征戛然而止以来，蒙古帝国已经长达十多年没有对外进行大的扩张，这对新生的蒙古帝国来说，是一个致命的要素，靠掠夺和征服起家的帝国，一旦进入静止状态，必然会导致颓丧和内部衰退。因此，蒙哥决定推动新的扩张，重新发动帝国的战争机器，恢复帝国的生命活力。

1. 发动第三次西征是蒙哥大汗证明自己即位的合法性的需要

蒙哥即位时（1251年），已经43岁，年富力强，他除了能够熟练使用多国语言以外，还精通欧几里得几何学等。他见识广博，能力过硬，年轻时随父亲参与过名震天下的三峰山之战，后来在长子西征过程中统率军队鏖战高加索，在多次征战中体现出了勇敢。作为拖雷与唆鲁禾帖尼的长子，蒙哥无论是实力、战功、名望还是血脉都是当时蒙古诸王当中的佼佼者。与窝阔台等前任不一样的是，蒙哥沉默寡言，不好侈靡和暴饮狂食，唯一的兴趣和爱好便是打猎。

对于他个人来说，也需要建立不朽的功勋来证明自己即位的合法性：“赖长生天之力，我们的父兄们，过去的大汗们，每一个都建立了自己的功业，征服了遥远的地区，在草原的牧民们中提高了自己的名声。现在，我们也要去征服，建立属于我们自己的功勋。”

2.发动第三次西征还是加强中央集权，调整各方的利益格局的需要

因为在新的秩序建立的过程中，蒙哥汗需要平衡各方面的利益，或者调整各方的利益格局，西征成为实现其目标的一个重要措施。

1251年，蒙哥在拔都和别儿哥的帮助下，将蒙古大汗的职位从窝阔台家族转移至拖雷家族。蒙哥登基后，察合台和窝阔台的诸侯对其不满，许多人拒绝承认他的统治。尽管在压力下表面上表现出顺从，但实际上他们心存不满，随时准备发动反击。术赤家族支持蒙哥，但钦察汗国实力强大，拔都和别儿哥战斗力出色，并且有拥护之功。虽然蒙哥承诺给予钦察汗国更多的土地，他却也忧虑他们的功劳太过显赫，因此想方设法削弱他们的势力。

旭烈兀的西征是承载着蒙哥特殊使命而进行的，目的是占领西亚和中东，并在西域各个汗国之间建立势力，将拖雷家族的影响力扩展至两河流域。事实上，第三次西征取得的成果，确实达到了巩固托雷家族实力的效果。伴随着第三次西征的，还有，蒙哥派出忽必烈进攻南宋。所以，西征和南征一盘棋，统筹推进，是蒙哥延续成吉思汗征服世界的战略布局的具体举措。

3.第三次西征的统帅为什么是旭烈兀？

打仗亲兄弟，上阵父子兵。蒙哥的亲兄弟只有这三个，守灶的是阿里不哥，西征和南征的备选方案就只有旭烈兀和忽必烈了。旭烈兀参加过第二次西征，具备一定的西征经验，而忽必烈长期经营汉地，所以从利于“知己知彼百战百胜”的角度来看，旭烈兀成为西征的最优人选。这也是蒙哥汗进行利益平衡的重要做法。