Численность населения Багдада в этот период определяется в 500 тыс. человек, из них немусульман – 20–30 тыс. (главным образом, христиане; иудейская община в середине XII в. насчитывала 1 тыс. семей). Монгольское нашествие в середине XIII в. положило конец существованию Аббасидского государства. В январе 1258 г. Багдад был окружён войсками Хулагу-хана. Последний аббасидский халиф, зная о симпатиях монголов к христианству, послал для переговоров к Хулагу несторианского католикоса. Однако это посредничество не имело успеха, и 10 февраля Багдад был взят монголами. Штурм сопровождался разрушением многих кварталов и гибелью около 100 тыс. жителей города; христиан это истребление не коснулось. До 1339 г. Багдад находился в составе государства Хулагуидов как столица одной из провинций. Город постепенно отстраивался после разгрома 1258 г.; были восстановлены некоторые мечети, школы, система каналов и проч. В правление первых Хулагуидов христиане и иудеи были освобождены от уплаты джизьи и пользовались широким покровительством монголов. Несторианский католикос получил в качестве резиденции один из халифских дворцов, где выстроил церковь. Христиане весьма неосторожно использовали своё привилегированное положение, вымещая на мусульманах вековые обиды, что резко обострило межконфессиональные отношения, периодически выливавшиеся в открытые столкновения. Так, в конце 1260 гг. мусульмане Багдада пытались убить католикоса, напали на его дом, но были остановлены вмешательством монгольского наместника. В 1271 г. несторианские архиереи Багдада были заключены в тюрьму по ложному обвинению и провели там несколько недель. По некоторым данным, после этого католикос Денха перенёс свою резиденцию в Азербайджан. Положение христиан резко изменилось после перехода Хулагуидов в ислам (1295 г.). По Месопотамии и Ирану прокатилась волна погромов «неверных». В марте 1296 г. подобные столкновения произошли в Багдаде. Христиане не рисковали появляться на улицах; халифский дворец (резиденция несторианских патриархов) был занят мусульманами, христианам пришлось покинуть его, забрав останки двух католикосов, ранее похороненных во дворце. После распада Хулагуидского государства Багдад в 1339–1410 гг. находился под властью местной династии Джалаиридов. Крупнейшими катастрофами в истории города стали захваты его войсками Тимура в 1392/1393 и 1401 гг. Во время второго взятия Багдада население подверглось истреблению, большая часть построек была разрушена, воины Тимура воздвигли на развалинах пирамиду из 90 тыс. черепов. В XV в. Багдад поочерёдно принадлежал туркменским династиям Кара-Коюнлу (1410 – 1467/1468 гг.) и Ак-Коюнлу (1467/1468 – 1507/1508 гг.). Это был период глубокого упадка прежней столицы мусульманского мира: путешественники, посещавшие Багдад, писали о развалинах, пересохших каналах и утверждали, что его едва ли можно было назвать городом. В XVI–XVII вв. Багдад стал объектом османо-иранского соперничества. В 1507/1508 г. город был захвачен персидскими правителями династии Сефевидов, в 1534 г. завоёван турками, сделавшими его центром одной из провинций Османской империи.