1937年“七·七”事变后，日本在“欲征服中国，必先征服满蒙”的政策驱使下，相继占领绥远（内蒙古西部）大部分地区后，于当年10月下旬在归绥成立了蒙古联盟自治政府，同时派出间谍意图借成陵影响内蒙古局势。

1939年初，伊克昭盟盟长沙克都尔扎布赴重庆期间向国民政府建议将成吉思汗灵柩迁至青海省西北部柯尔洛果贝子旗以避开战乱。在确定安陵地点时，决定将成吉思汗灵柩暂移至甘肃省榆中县兴隆山。1939年6月，将成吉思汗与孛儿帖哈屯灵柩，忽兰哈屯灵柩和成吉思汗战神哈日苏勒德西迁至甘肃省榆中县兴隆山。1949年8月初，成吉思汗灵柩移往青海省塔尔寺，塔尔寺是成陵西迁的最后一站。

1953年6月，内蒙古自治区人民政府向中央人民政府政务院呈上恳请将成吉思汗陵迁回伊金霍洛旗的报告。时任政务院总理周恩来当即批准这份报告，并批示拨付80万元专款以新建成吉思汗陵寝、由内蒙古自治区政府组建请灵和建陵委员会。

1953年12月，中华人民共和国中央人民政府政务院批准了内蒙古自治区关于将成吉思汗陵从青海塔尔寺迁回伊金霍洛的要求，并决定由中央人民政府拨专款，兴建成吉思汗陵园。

1954年3月15日，由伊克昭盟盟长鄂其尔呼雅克图等29人组成的内蒙古自治区迎请成吉思汗灵柩代表团，乘车赶赴西宁，准备迎回大汗灵柩。3月29日，请灵代表团全体成员会同青海西宁领导群众，在塔尔寺举行灵柩回迁请灵大典。大典结束后，4月3日，成吉思汗灵柩、忽兰哈敦灵柩、苏勒德等以及随行的达尔扈特人和请灵代表团返回内蒙古。1954年4月7日请回伊金霍洛故地，4月23日，成陵回迁之后首次大祭在伊金霍洛举行。1955年春，成吉思汗陵建筑工程正式开工。陵园的建筑由内蒙古自治区建筑工程局负责并承建。由内蒙古自治区计划委员会设计室工程师郭蕴诚设计。成吉思汗陵重建工程于1955年10月30日竣工，1956年陵园落成。

成吉思汗陵的设计，构思精巧，造型别致，既充分体现了蒙古民族特色，又运用了汉民族建筑艺术，使成吉思汗陵宫整体上保留了成吉思汗八白宫原有的造型轮廓，体现了庄严肃穆，雄宏典雅。

1982年入选第二批全国重点文物保护单位。2004年开始进行全面修缮建设。