لما رجع من محاصرة بغداد إلى همذان أصابه مرض السل فلم ينجح منه بل توفي في ذي الحجة منها وقبل وفاته بأيام أمر أن يعرض عليه جميع ما يملكه ويقدر عليه وهو جالس في المنظرة فركب الجيش بكماله وأحضرت أمواله كلها ومماليكه حتى جواريه وحظاياه فجعل يبكي ويقول هذه العساكر لا يدفعون عني مثقال ذرة من أمر ربي ولا يزيدون في عمري لحظة ثم ندم وتأسف على ما كان منه إلى الخليفة المقتفي وأهل بغداد وحصارهم واذنيتهم ثم قال وهذه الخزائن والأموال والجواهر لو قبلهم ملك الموت مني فداء لجدت بذلك جميعه له وهذه الحظايا والجواري الحسان والمماليك لو قبلهم فداء مني لكنت بذلك سمحا له ثم قال ما أغنى عني ماليه هلك عني سلطانيه ثم فرق شيئا كثيرا من ذلك من تلك الحواصل والأموال وتوفي عن ولد صغير واجتمعت العساكر والأمراء على عمه سليمان شاه بن محمد بن ملكشاه وكان مسجونا بالموصل فأفرج عنه وانعقدت له السلطنة وخطب له على منابر تلك البلاد سوى بغداد والعراق والله سبحانه أعلم