Затем пришло время Лидии. Об этой новой войне достаточно подробно повествует Геродот. В ту пору Лидия объединяла под своей властью всю Малую Азию. Её царь Крез считался одним из богатейших и могущественнейших государей Востока. Уверенный в своей силе, он в 547 году до Р.Х. вторгся в Каппадокию, раньше принадлежавшую мидийцам, а затем перешедшую под власть персов. Кровопролитная битва между противниками произошла на реке Галис и закончилась безрезультатно. Но Крез счёл за лучшее отступить к своей столице Сардам, чтобы тщательнее подготовиться к войне. Он предполагал в ближайшее время возвратиться в Каппадокию, однако Кир не дал ему собраться с силами и внезапно явился со всем своим войском к Сардам. Лидийцы вовсе не ожидали такого поспешного нападения и узнали о нём лишь после того, когда персы появились у их столицы. Крез вывел навстречу Киру своё войско, состоявшее большей частью из вооружённой копьями конницы. Для того чтобы избежать её стремительной атаки, Кир, по совету своего полководца Гарпага, придумал такую хитрость: он велел освободить от поклажи всех шедших в обозе верблюдов, посадил на них воинов и поставил эту своеобразную конницу впереди своего войска. Когда начался бой, лидийские кони, не привыкшие к виду и запаху верблюдов, обратились в бегство. Всадники были принуждены соскочить с них и сражаться с врагом в пешем строю. Несмотря на отчаянное сопротивление, они в конце концов были разбиты и бежали в Сарды. Осада этой неприступной крепости продолжалась всего 14 дней, так как персам удалось найти тайную тропку, по которой они взошли на отвесные стены акрополя. Этот неожиданный штурм решил исход всей войны - лидийцы были покорены, а их царь Крез оказался в плену у Кира. Вскоре после этого Гарпаг, получивший в управление Лидию, завоевал все прибрежные малоазийские города греков в Ионии и Эолиде. Потом были покорены карийцы, ликийцы и кавнии.

После лидийского похода Кир, вероятно, приступил к завоеванию областей Восточного Ирана и Средней Азии.