与此同时，另一个塞尔柱人梅利克沙阿攻占科尼亚。1116年，基利杰阿尔斯兰一世的儿子马苏德一世(Mesud I)在达尼什曼德的协助下重夺科尼亚。1156年马苏德一世逝世时，苏丹国已控制接近整个安那托利亚中部。马苏德一世的儿子基利杰阿尔斯兰二世(Kilij Arslan II)占领达尼什曼德的锡瓦斯、马拉蒂亚(Malatya)附近的地区。在1176年的密列奥塞法隆战役，基利杰阿尔斯兰二世击败曼努埃尔一世的拜占庭帝国军，对拜占庭帝国在区内的势力造成严重打击。科尼亚在1190年被第三次十字军的德国军队暂时占领(科尼亚战役)，鲁姆苏丹国迅速收复科尼亚，并巩固其势力。塞尔柱帝国最后一位苏丹图鲁尔三世在1194年去世，鲁姆塞尔柱人成为王朝的惟一统治者。凯霍斯鲁一世(Kaykhusraw I)在1205年夺回十字军控制的科尼亚。在凯霍斯鲁一世及其继承者凯考斯一世(Kaykaus I)、凯库巴德一世(Kayqubad I)统治下，塞尔柱的势力在安那托利亚达致极盛。凯霍斯鲁一世最大的成就是在1207年夺取地中海海岸的安塔利亚，他的儿子凯考斯一世则在1214年攻克锡诺普(Sinop)，特拉布宗帝国臣服[24]。他又陷落了西里西亚亚美尼亚王国(Armenian Kingdom of Cilicia)，但在1218年被迫将阿勒颇交给埃及的卡米勒(Al~Kamil)。凯库巴德一世继续在1221年至1225年攻略地中海沿岸。1220年代，他派遣远征军渡过黑海到克里米亚。在东面，他击败门居切克，开始向阿尔图格施压。
凯霍斯鲁二世(Kaykhusraw II)攻克迪亚巴克尔(Diyarbekir)附近的地区，他在1239年须面对颇有声望的传道者巴巴·伊斯哈克(Baba Ishak)领导的暴动。三年后，暴动被压制，但苏丹国丧失了在克里米亚的立足点，苏丹国及其军队被削弱。在这种情况下，他还要应付更为危险的威胁，那就是正在扩张侵略的蒙古人。蒙古帝国的军队在1242年攻占埃尔祖鲁姆。1243年，凯霍斯鲁二世在克塞山战役(Battle of K?se Da?，克塞山位于锡瓦斯与埃尔津詹之间)败予蒙古的拜住(Baiju)。此后，塞尔柱人只得顺从蒙古人，并逐渐沦为蒙古人的附庸。凯霍斯鲁二世兵败后逃到安塔利亚，在1246年逝世，凯霍斯鲁二世之死开启了三分局面。
国土被凯霍斯鲁二世的三名儿子瓜分。长子凯考斯二世(Kaykaus II)取得克泽尔河以西地区的统治权。他的弟弟基利杰阿尔斯兰四世(Kilij Arslan IV)及凯库巴德二世(Kayqubad II)在蒙古人的监督下统治克泽尔河以东的区域。1256年10月，拜住在阿克萨赖附近击败凯考斯二世，安那托利亚落入蒙哥手上。1260年，凯考斯二世由科尼亚逃到克里米亚，在1279年逝世。基利杰阿尔斯兰四世在1266年被处死，凯霍斯鲁三世(Kaykhusraw III)成为安那托利亚名义上的统治者，实权则由蒙古人或摄政王行使。
国家开始分裂成多个细小的酋长国(贝立克)，这些酋长国脱离蒙古人及塞尔柱的控制。1277年，马木留克苏丹拜巴尔一世响应安那托利亚，击败蒙古人，暂且取缔蒙古人作为塞尔柱领地的监察者，但请求马木留克来到安那托利亚的当地势力没有表示防御的需求，马木留克返回埃及，蒙古人再度监控着安那托利亚。
凯霍斯鲁三世的统治接近结束时，他只能对科尼亚一带行使主权。一些贝立克及安那托利亚的塞尔柱统治者依然承认科尼亚苏丹的主权，他们仍以苏丹的名义说教。苏丹也继续称他们为"伊斯兰的骄傲"。凯霍斯鲁三世在1284年被处死，罗姆苏丹国遭受了另一次内部斗争的打击，直至1303年，凯考斯二世的儿子马苏德二世(Mesud II)确立为苏丹。1307年，马苏德二世被谋杀，他的儿子梅马德三世在稍后亦被杀。一名王朝远亲暂时成为科尼亚的元首，但在1328年，他被卡拉曼(Karamano?lu)击败，他的领土被征服。鲁姆苏丹国的货币影响力仍持续一段时间，其货币被视为有可靠的价值，继续在十四世纪流通使用，包括奥斯曼土耳其人也使用这些货币。
在十二世纪及十三世纪十字军东侵之后、蒙古人入侵之前的安那托利亚繁华昌盛，杰出的建筑及装潢艺术表明了这一点。
商队用作住宿、贸易中途站的商队旅馆在塞尔柱帝国时期被大量建造，特别受人注目。在伊斯兰建筑历史里，这些商队旅馆是最为独特及最令人留下深刻印象的建筑之一。
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