几年后，召屈突通回朝拜为刑部尚书。屈突通以不熟悉法律条文为由，再三辞谢，后转为工部尚书。 李建成为保住太子地位及皇位继承权，与齐王李元吉结交，共同反对李世民。李世民得知李建成欲于为李元吉饯行时杀害他，遂与文臣武将商议，决定先发制人。 武德九年（626年）六月四日清晨，李世民率屈突通、长孙无忌、尉迟敬德、房玄龄、杜如晦、宇文士及、高士廉、侯君集、程知节、秦叔宝、段志玄、张士贵等发动玄武门（长安太极宫北面正门）政变，伏杀太子李建成、齐王李元吉。初七，李渊立李世民为皇太子。玄武门之变后，李世民担心洛阳发生动乱，派屈突通驰赴洛阳，以检校行台仆射之职镇守洛阳。 八月初八，李渊退位。初九，李世民即皇帝位，是为唐太宗。十月，唐太宗大封功臣，屈突通因功赐封食邑六百户。 贞观元年（627年）行台制度被废除，屈突通为洛州都督，进左光禄大夫。 贞观二年（628年）屈突通病逝，享年七十二岁。唐太宗痛惜良久，赠予尚书右仆射，谥忠。屈突通有二子：屈突寿、屈突诠，屈突寿袭爵。后唐太宗至洛阳，想起屈突通的忠节之事，拜屈突诠为果毅都尉，并赐予粮食布帛表示抚恤。屈突诠后官至瀛州（治河间，今属河北）刺史。 贞观十七年（643年）二月二十八日，唐太宗命人画二十四功臣图于凌烟阁，皆真人大小，屈突通名列其中，位于第十二名。 贞观二十三年（649年）与房玄龄配列太宗庙庭。 永徽五年（654年）三月十四日，高宗重新追赠屈突通为司空。
