Au Xe siècle, le chef nomade Seljuq, venu d'Asie Centrale à la tête de la tribu turcmène des Oghuz, s'installe à la frontière de la Transoxiane et s'y convertit à l'Islam sunnite.
Les deux petits-fils de Seljuq, Chaghri Beg et Togril Beg se lancent à l'assaut de l'Empire Abbasside. Chagri Beg prend possession du Khorassan, tandis que son frère envahit l'ouest de l'Iran et la Mésopotamie.
Togril Beg prend Bagdad en 1055 et restaure ainsi l'unité de l'Islam, avec un califat clairement sunnite.
Sous Alp-Arslan, les frontières de l'Empire Seljoukide se sont encore étendues, et elles comprennent maintenant l'entièreté de l'Iran, la Syrie, la Mésopotamie et la Palestine. Alp-Arslan défait une immense armée byzantine à Mankizert en 1071, et y capture l'Empereur Romanus IV Diogène. Alp-Arslan appelle à ses côtés un Grand Vizir brillant, Nizam al-Mulk, qui supervisera toute l'organisation de l'Empire. Nizam al-Mulk était l'ami d'Omar Khayyam, le grand poète, philosophe épicurien et scientifique de l'époque. Il avait également bien connu, sur les bancs de l'école, Hasan-Sabah, le fondateur de la Secte des Assassins. Cette secte fera, d'ailleurs assassiner Nizam al-Mulk en 1092, ce qui fut un rude coup pour l'organisation de l'Empire.
Les Seljoukides ont fait construire beaucoup d'écoles religieuses (madreseh) et de mosquées - dont la grande mosquée d'Ispahan (le Mashed-e Jame'). Ils laissèrent à l'Iran une large autonomie culturelle et religieuse, de sorte que la langue arabe disparut presque entièrement de ce pays.
Dans un Empire Seljoukide divisé, les tribus nomades font de plus en plus souvent des incursions. L'héroique Sultan Sandjar, le dernier grand Seljoukide, défenseur de la civilisation persane, ne pourra empêcher les barbares de piller le Khorassan...Il mourra sur la champ de bataille en 1194.
Vers 1200, le pouvoir des Seljoukides n'est plus effectif qu'en Anatolie. Dès lors, ils ne purent rien faire contre l'arrivée des hordes mongoles: l'autonomie est perdue à jamais en 1243, à la bataille de Kose Dagh.