В кампании 1738 г. главной целью стала турецкая крепость Бендеры, овладев которой русские войска могли полностью вытеснить турок за Днестр. Преодолев 300 километров сплошных степей, 26 июля русская армия вышла к Днестру, севернее Бендер, но не смогла переправиться, отражаемая турецко-татарскими отрядами бендерского сераскира Вели-паши. Из-за эпидемии, начавшейся в Бессарабии, нехватки продовольствия, жары и болезней Миних вынужден был отвести войска к русской границе. Фельдмаршал писал: «Здешние места для воинской операции такой большой армии очень трудны… воды не довольно… нет ни кормов в достаточном количестве, ни удобных дорог, но везде пустые глухие горы и буераки…» Ласси же, удачно действовавший в Крыму, также из-за жары и бескормицы для кавалерии вернулся на Украину. Русские гарнизоны были убраны из Очакова и Кинбурна, а сами крепости взорваны. Кампания 1738 г. завершилась с отрицательным для России результатом. Ее войска не только не выполнили поставленных задач, но и покинули Очаков и Кинбурн, перечеркнув тем самым свои наиболее крупные успехи. После четырех лет войны у России оставался лишь Азов.
Основной задачей русской армии в военных действиях 1739 г. было взятие турецкой крепости Хотин в верхнем течении Днестра. 28 мая пополненная резервами 70-тысячная армия Миниха пересекла польскую границу, двинулась к Днестру и форсировала его 19 июля. Турки сосредоточились у села Ставучаны в двух километрах южнее Хотина. 17 августа русской армии пришлось, впервые за всю войну, начать полевое генеральное сражение. Русские сумели отразить первый натиск турецкой кавалерии и сами перешли в наступление. Армия Миниха заняла лагерь Вели-паши, захватив артиллерию и обоз. Через два дня капитулировал и Хотин. Русской армии досталось большое количество артиллерии и других трофеев. Турки отступили за Дунай. В сентябре был подписан Белградский мир, по которому Россия получала только Азов, возможность строительства крепостей на Дону и Кубани и признание независимости Кабарды.
Русско-турецкая война завершилась для России тяжелыми потерями и скромными результатами, временно обеспечив мир на южных рубежах страны. Фельдмаршал Миних в день мирных торжеств был награжден чином подполковника лейб-гвардии Преображенского полка, шпагой, бриллиантовыми знаками ордена св. Андрея Первозванного и 5 тысячами рублей.
5 октября 1740 г. скончалась императрица Анна Иоанновна, завещав престол своему внуку, малолетнему Иоанну Антоновичу. Регентом был назначен герцог Бирон, однако большинство высших сановников государства, включая и родителей императора, были против регентства Бирона. Возглавил переворот фельдмаршал Миних, в ночь с 8 на 9 ноября арестовавший регента, его ближайших родственников и приверженцев, которые впоследствии были сосланы. Миних, надеявшийся получить первую роль в государстве и чин генералиссимуса, ошибся в своих расчетах. Генералиссимусом стал отец императора, принц Антон-Ульрих, а графу Мипиху «всемилостивейше пожаловали чин первого министра в наших консилиях», как гласил указ императора. Миних не мог провозгласить себя регентом и вынужден был согласиться на регентство матери императора Анны Леопольдовны, с тем чтобы в ранге первого министра управлять страной. Несмотря на второе место в управлении государством, Миних благодаря своей энергии фактически обладал большой властью. Это, естественно, не могло не вызвать зависти у остальных сановников. В январе 1741 г., воспользовавшись его болезнью, они склонили правительницу к ограничению власти фельдмаршала. Управление внешней политикой было передано Остерману, внутренними делами — князю Черкасскому и графу Головкину. 3 марта Миних подал в отставку.
В ночь с 24 на 25 ноября 1741 г. дочь Петра I цесаревна Елизавета Петровна с частью преданных ей офицеров и солдат Преображенского полка арестовала во дворце правительницу с мужем и детьми, в том числе и императора Иоанна VI. Арестованы были и сановники прежнего правления, одним из которых был Миних. Смертная казнь была заменена ему ссылкой. Лишенный чинов, орденов и имений, бывший первый министр был сослан в Пелым, где провел двадцать лет. Находясь в Сибири, деятельный вельможа прошлых царствований продолжал заниматься различными проектами относительно военного дела и обустройства государства: чертил военные планы, рисовал фортификационные сооружения, составлял трактаты. С воцарением Петра III в 1762 г. специальный сенатский курьер привез ссыльному вельможе указ императора с приглашением вернуться в Санкт-Петербург. Миних был восстановлен во всех своих правах: вновь получил графский титул, чин фельдмаршала, ордена и другие награды. 6 мая специальным указом «вместо взятого у генерал-фельдмаршала графа Миниха на Васильевском острову каменного двора, в котором теперь Морской корпус, купя из казны за 25 000 рублей у шталмейстера Нарышкина состоящий на Адмиралтейской стороне, близ Семеновского моста, Каменный двор, отдать графу Мнниху в вечное и потомственное владение».