在位中期信任庞涓，军事实力大增，但此人嫉贤妒能，陷害同学孙膑，而魏惠王全然不知其中利害，导致孙膑入齐。周显王十五年（前354年）发生桂陵之战，周显王二十七年（前341年）发生马陵之战，二度为齐军孙膑所败。庞涓死后，魏国彻底衰落，以至于魏惠王感叹“东败于齐，西丧秦地七百余里，南辱于楚”。楚威王六年（前334年）魏惠王在徐州（今山东滕州）尊齐威王为王，齐威王也承认魏惠王的王号，史称“徐州相王”，正式称王，并于当年改元重新纪年。这标志着魏国的霸主地位的丧失，楚威王对此愤怒不已，“寝不寐，食不饱”，楚威王七年领大军伐齐，赵、燕两国乘机出兵攻齐。前319年卒，享年长达82岁。