Чойбалсан был последовательным сторонником Сталина. В 1936 году стал диктатором и провёл массовые репрессии, уничтожив не только своих противников в партии, но также большое число бывших аристократов, монахов, бурят и прочих. В результате репрессий в 1937 году погибло 35-40 тысяч человек, то есть 3-5% населения страны. Доля жертв террора в населении страны значительно превысила аналогичные показатели «Большого террора» в СССР.
Чойбалсан возглавлял монгольскую армию в 1939 и 1945 годах в совместных с РККА операциях на Халхин-Голе и в советско-японской войне. Оказывал поддержку мусульманскому сепаратистскому движению в Синцзяне.
Смерть Чойбалсана в 1952 году сопровождалась очередным витком культа его личности — его тело было помещено в мавзолей, его имя было увековечено, в частности, переименованием крупнейшей горы в столице Монголии.
В 1956 году под влиянием политических процессов в СССР политическая деятельность и культ личности Чойбалсана были подвергнуты критике в докладе Ю. Цэдэнбала на съезде Монгольской народно-революционной партии. Однако его статуи не были снесены, а административный центр аймака Дорнод до настоящего времени носит его имя.
Тело Чойбалсана, с 1952 года находившееся в Мавзолее Сухэ-Батора и Чойбалсана, вместе с телом Сухэ-Батора были эксгумированы и подвергнуты ритуальной кремации при участии буддийского духовенства. Прах обоих перезахоронен в Алтан-Улгии.
Имя Чойбалсана зачем-то носит улица в Волгограде.