Muhârebelerde gösterdiği muvaffakiyetle babası ve gâzilerin kendisine olan güvenini daha da arttırdı. Osman Gâzi, 1320 yılından itibâren, yaşının ilerlemesi ve romatizmasının şiddetlenmesiyle, oğlunun idâresini görmek istedi. Orhan Gâziyi seferlerde kumandan tâyin etti. 1321 Mudanya-Gemlik Seferinde, Mudanya'yı fethetti. Bursa'nın denizle irtibâtını kesti. 1325'te Bursa'nın güneyindeki Atranos'u fethedince, şehrin ablukasını daha da şiddetlendirdi. 1326 yılında Bursa'nın Pınarbaşı mevkiine gelerek, karargâhını kurdu. Şehrin kalesini kuşattı. 1314 yılından beri abluka altındaki Bursa Kalesini kurtarmaktan ve yardımdan ümidini kesmiş olan kale kumandanı, teslim şartlarını görüşmeye mecbur kaldı. Orhan Bey, 6 Nisan 1326 târihinde Bursa'yı teslim aldı. Osman Gâzi Bursa'nın fethini işitince memnun olup, Orhan Beyi yerine vâris tâyin etti. Diğer evlatlarının ve kumandanlarının Orhan Beye biat edip, ona karşı itâatli olmalarını bildirdi. Osman Beyin Bursa'nın fethinden önce, fetih sırasında veya fetihten sonra öldüğüne dâir kaynaklarda muhtelif rivâyetler mevcuttur. Ancak bu kaynakların çoğuna göre Osman Bey, Bursa'nın fethinden hemen sonra vefât etmiş ve Gümüşlü Kümbete defnedilmiştir.