1072年，阿爾普•阿爾斯蘭去世，其年齡僅17歲的兒子馬立克沙赫繼位。
趁著塞爾柱帝國新老統治者更替之際，當時河中地區的哈拉汗王朝統治者沙姆斯•烏爾•莫爾克入侵呼羅珊，佔領了巴爾赫。新上任的馬立克沙赫立即發動了抗擊哈拉汗王朝的戰爭。
當塞爾柱人的軍隊推進到撒馬爾罕時，沙姆斯只好請求議和，最後向馬立克沙赫俯首稱臣。馬立克沙赫把巴爾赫交給弟弟塔卡什管理，但不久塔卡什便起兵發起叛亂。為此，馬立克沙赫兩次出兵遠征鎮壓塔卡什，並於1084年派人挖掉了塔卡什的眼睛。而在此之前的1078年，馬立克沙赫的叔叔喀烏德在起兒漫發動叛亂，馬立克沙赫發兵將其鎮壓，並把喀烏德處以絞刑。
這些事件表明，儘管有波斯首相尼査姆•烏爾•莫爾克的精明管理，馬立克沙赫要引導其古茲部落去接受一個以他為蘇丹的阿拉伯--波斯國家體制，還是非常困難的。莫爾克和波斯的官僚機構都力圖把塞爾柱部落聯盟的作用限制在過去突厥衛隊的範圍內。
但是，要使這些不安分的氏族成員服從命令，要使這些尚未開化的游牧民定居在土地上，確實是一件極其艱巨的任務。最後，蘇丹馬立克沙赫和首相莫爾克一致認為：必須把塞爾柱帝國的冒險建立在一個穩定的基礎上，必須強行讓這些古茲部落的游牧民接受波斯人的定居生活方式，從而使塞爾柱成為傳統式的波斯帝國。馬立克沙赫本人就非常樂意在都城伊斯法罕的豪華宮廷里，延續古代伊朗沙赫們的世系。
1080年，為了反對東北方的哈拉汗王朝，馬立克沙赫發動了第二次遠征河中的戰爭，打擊了沙姆斯•烏爾•莫爾克的繼承者、他的侄兒阿黑馬德。馬立克沙赫先是把阿黑馬德監禁起來，後面又啟用他作為自已的屬臣派駐撒馬爾罕。
1081年，馬立克沙赫的堂弟塞爾柱幼支蘇里曼•伊本•庫吐米施不受他的控制，在小亞細亞的尼西亞駐紮下來，這對拜占庭很不利。當時處於內戰的拜占庭人卻輕率地向蘇里曼求援，蘇里曼最後建立了塞爾柱的羅姆蘇丹國。羅姆蘇丹國先是以尼西亞為都城，之後遷都伊康。
塞爾柱帝國作為一個定居的政權，實際只控制了波斯，那些獨立的古茲部落聯盟卻在小亞細亞的原拜占庭疆域內非常活躍。這些古茲部落有的是由像蘇里曼這樣的塞爾柱幼支統領，有的則是由來歷不明的突厥酋長統率。正如卡帕多細亞的丹尼什門德王朝的埃米爾們一樣，這些部落顯然是從1084年開始統治錫瓦斯和凱撒里亞的。
隨著流浪的古茲部落的遷徙，這些古文明地區被他們以吉爾吉斯草原上的方式分割了。為了避開這些流浪的「兄弟」，避免富饒的伊朗領土受到他們的侵擾，塞爾柱帝國的蘇丹們選擇將他們安置在邊境的小亞細亞一帶。這就很好地解釋了一個事實--為什麼波斯本土沒有被突厥化，而安納托利亞卻變成了第二個突厥斯坦。
在這些獨立的古茲部落之間，酋長們為了爭奪戰利品而展開戰爭。1086年，在佔領了小亞細亞大片地區之後，蘇里曼•伊本•庫吐米施攻打了敘利亞。他在敘利亞與馬立克沙赫的弟弟突吐施發生了戰爭衝突，突吐施已於1079年在大馬士革為自己開闢了一塊封地，雙方在阿勒頗附近為爭奪大馬士革大戰了一場。突吐施殺死了蘇里曼，並將阿勒頗併入了大馬士革。
1087年，正當突吐施在阿勒頗籌建一個獨立的塞爾柱王國時，他的哥哥馬立克沙赫來到了敘利亞，強迫突吐施交出阿勒頗並退回到大馬士革。馬立克沙赫在阿勒頗舉行了覲見儀式，重新全面地分配酋長們的封地。
同他們的先輩們一樣，馬立克沙赫終其一生都致力於對西部領土的征服合法化。他主要採取了兩種征服方式：一種是讓一支古茲隊伍以游牧遷徙的方式，滲入到敘利亞周圍的鄂克里德朝、小亞細亞的希臘等境內；另一種就是利用如拜占庭帝國、阿拉伯帝國這樣的內亂機會，採取直接入侵的方式。
在波斯地區，馬立克沙赫有賴於首相莫爾克實施阿拉伯--波斯傳統的行政管理，維持了統一的局面。在東方和敘利亞地區，馬立克沙赫則完全依靠自己的黷武政治加以控制。而在小亞細亞地區，由於山高皇帝遠，這裡的古茲部落完全處於無政府狀態。
1092年，馬立克沙赫去世，塞爾柱帝國的統治地區立刻陷入了一片無政府狀態。第二年，馬立克沙赫的長子巴爾基雅魯克繼位後，遭到了所有親屬的反叛。首先反叛他的是叔叔突吐施，他已經再次把阿勒頗併入了自己的領地大馬士革，並企圖奪取波斯。1095年2月26日，突吐施在剌夷附近戰敗而死。此後一直到1104年間，巴爾基雅魯克一直處在與自己的親屬們的戰爭之中。
最後，他被迫與他們瓜分了波斯，塞爾柱帝國從此分裂成為三個王國：巴爾基雅魯克和他的兄弟們佔有波斯蘇丹國；突吐施的兒子們佔有阿勒頗和大馬士革王國；蘇里曼的兒子凱佐爾•阿爾斯蘭擁有小亞細亞蘇丹國。
