Melikşah, uzun boylu, biraz şişmanca ve beyaz tenli olarak tasvir edilirdi. Bu dönem, Büyük Selçuklu Devleti'nin en parlak zamanlarından biriydi.
Melikşah, tahta geçtiğinde kardeşi Tutuş'un isyanını bastırdı ve ülkede düzeni sağladı. Komşu devletler Gazneliler ve Karahanlılar'la karşı mücadele etti ve onları mağlup etti. Karahanlı Devleti, bu mağlubiyetin ardından ikiye bölündü, Doğu Karahanlılar Karahitaylar'a, Batı Karahanlılar ise Harzemşahlar'a boyun eğdi.
Anadolu'da ise, Selçuklu Devleti'nin ilk hükümdarı olan Süleyman Şah'ın ölümünden sonra, Melikşah Suriye'ye geldi ve bu bölgede düzeni sağladı. Halep'i fethedip idaresini Ak-sungur'a, Antakya'yı Yağısıyan'a, Urfa'yı Bozan Bey'e ve Musul'u Çökermiş Bey'e verdi. Böylece bölgede istikrar sağlandı.
Melikşah'ın Ölümü ve Sonrası Melikşah'ın ölümü hakkında farklı kaynaklarda çeşitli bilgiler bulunmaktadır. Bazı kaynaklar, Melikşah'ın Hasan Sabbah'ın emrindeki Haşhaşiler tarafından öldürüldüğünü iddia ederken, diğer kaynaklar ölüm nedenini hastalık olarak verirler.
1086-1087 yıllarında Doğu Arabistan'da Lahsa'da bulunan Karmatiler üzerine bir sefer düzenlemiştir. Kafkasya bölgesinde Gürcistan'a üç sefer yapmıştır ve bu seferler sonucunda bölgedeki hükümetleri Büyük Selçuklu Devleti'nin hakimiyetini kabul etmek zorunda kalmıştır.
Melikşah'ın ölümünün detayları farklı kaynaklarda farklı şekillerde anlatılır. Bazı kaynaklara göre Melikşah, Bağdat'ta bir sürek avından sonra hastalanarak 1092 veya 1093 yılında ölmüştür. Diğer kaynaklara göre ise karısı tarafından zehirlenip öldürülmüş ve babası Alp Arslan'ın yanında Marand'da gömülmüştür.
Melikşah'ın ölümünün ardından Büyük Selçuklu Devleti, eski gücüne bir daha kavuşamamıştır. Ancak Melikşah'ın hükümdarlık dönemi, İslam dünyasının önemli bir dönemine damgasını vurmuş ve devletin sınırlarını genişletmiştir. Ayrıca Melikşah dönemi, önemli bilim insanlarından Ömer Hayyam'ın çalışmaları ve siyaset alanında etkili olan Nizâmülmülk'ün faaliyetleriyle de bilinir.