元军从中统三年夏历四月初起树栅凿堑，围困济南。五月中旬，将之完全困死。至六月中旬，城中以屋檐茅草喂马，人相食。又历一月，城破。李璮自沉于大明湖，因水浅不死，生擒后被处死于军前。
李璮称乱后，汉地世侯们虽然多站在朝廷一边，但李璮敢于盼望他们起而响应，说明他们之间一定有过某种隐秘不法的交往。忽必烈抓住这些在地方上尽专兵民之权的世侯们人人自危的时机，以“惩青徐之乱”为由，采取了一系列“潜销诸侯之横”的措施。元廷在地方上推行兵、民分治的制度，许多世侯被削去军权，保留文职；接着又罢各地管民官世袭，立迁转法，收世侯符节，易地为官；对一家有数人居于要职者，规定兵民权不可聚于一门，诸侯总兵者，其子弟勿复任兵事。制下，河北大军阀史天泽子侄同日解兵符者凡17人。此后又制定官员俸禄，颁职分田；确定官吏员数、官职品从；省并州县，减缩地方建制二百余处。李璮之乱反而成为元廷推行地方行政制度改革的一个重要的促进因素。
忽必烈朝在行政体制的临民部分大规模采纳汉法，并不意味这个北族政权会按照中原王朝的范式全方位地实行“汉化”。公元10世纪的辽政权及其以后的北族王朝（金、元和清），与它们之前的