1925年，乙丑，民国14年，四十九岁。
2月，清华委任吴宓筹办研究院，并拟聘王国维为导师。王国维在请示溥仪后就任。此后治学转入西北地理及元史。1925年9月14日，国学研究院普通演讲正式开始，王国维讲《古史新证》。1925年10月15日，加授《尚书》课程。是月，草《鞑靼考》及年表，《元朝秘史地名索引》。11月，撰《蒙文元朝秘史跋》。
1926年，丙寅，民国15年，五十岁。
2月，撰《黑鞑事跋》，校阅《亲征录》。21日，赴天津，为溥仪祝寿。4月，撰《圣武亲征录校注序》，26日，清华批准印其丛书，即《蒙古史料四种校注》，发表《耶律文正年谱余记》、《黑鞑事略序》。5月，写定《长春真人西游记校注》及序，刊出《圣武亲征录校序》。6月发表《鞑靼考》、《长春真人西游记注序》。7月26日，为燕京大学校讲演《中国历代之尺度》。9月上旬，研究院新学年开学，王国维每周讲演《仪礼》2小时，《说文》1小时；指导研究学科范围为：（1）经学（含《书》、《礼》、《诗》）；（2）小学（含训诂、古文字学、古音韵学）；（3）上古史；（4）金石学；（5）中国文学。10月，因其长子病逝，与罗振玉发生误会。撰成《桐乡徐氏印谱序》。11月下旬，为北京大学历史学会讲演《宋代之金石学》。
去世
1927年，丁卯，民国16年，五十一岁。
1月，撰成《南宋人所传蒙古史料考》。2月，撰《元朝秘史之主因亦儿坚考》。3月，撰《金长城考》（后易名为《金壕界考》）、《水经注笺跋》。4月，编撰《清华学校研究院讲义》。1927年5月12日，出席清华史学会成立会，并致辞。1927年6月1日，国学研究院第二班毕业，中午，参加研究院师生叙别会，午后访陈寅恪先生。1927年6月2日上午，告别清华园，到颐和园内的鱼藻轩前，自沉于昆明湖。在其内衣口袋内发现遗书，（背面书"送西院十八号王贞明先生收"）云：五十之年，只欠一死；经此世变，义无再辱！我死后，当草草棺敛，即行藁葬于清华园茔地。汝等不能南归，亦可暂于城内居住。汝兄亦不必奔丧，因道路不通，渠又不曾出门故也。书籍可托陈（寅恪）、吴（宓）二先生处理。家人自有人料理，必不至不能南归。我虽无财产分文遗汝等，然苟谨慎勤俭，亦必不至饿死。
1927年6月3日，入殓，停灵于成府街之刚秉庙，7日，罗振玉来京为其经营丧事，16日举办悼祭。1927年8月14日，安丧于清华园东二里许西柳村七间房之原。1928年6月3日，王国维逝世一周年忌日，清华立《海宁王静安先生纪念碑》，碑文由陈寅恪撰，林志钧书丹，马衡篆额，梁思成设计。碑铭云：
海宁王先生自沉后二年，清华研究院同人咸怀思不能自已。其弟子受先生之陶冶煦育者有年，尤思有以永其念。佥曰：宜铭之贞珉，以昭示于无竟，因以刻石之词命寅恪。数辞不获已，谨举先生之志事，以普告失下后世。其词曰：士之读书治学，盖将以脱心志于俗谛之桎梏，真理因得以发扬。思想而不自由，毋宁死耳。斯古今仁圣所同殉之精义，夫岂庸鄙之敢望。先生以一死见其独立自由之意志，非所论于一人之恩怨，一姓之兴亡。呜呼！树兹石于讲舍，系哀思而不忘。表哲人之奇节，诉真宰之茫茫。来世不可知者也，先生之著述，或有时而不章；先生之学说，或有时而可商。惟此独立之精神，自由之思想，历千万祀，与天壤而同久，共三光而永光。