Самое большое цыганское гетто, расположенное в Лодзи, было полностью изолировано от еврейского гетто. Транспортировкой первых цыган туда осенью 1941 года руководил лично Эйхман. Всего в Лодзь прибыло 4996 цыган (в том числе 2689 детей) из Австрии. С 1943 года цыган Лодзи начали уничтожать в лагере смерти Хелмно. Из Варшавского гетто цыган вместе с евреями отправляли в лагерь смерти Треблинка.
С осени 1941-го на оккупированных территориях СССР наряду с массовыми убийствами евреев начались убийства цыган. Айнзацгруппы уничтожали встреченные на пути таборы. В декабре 1941 года айнзацгруппой «D» были проведены массовые казни цыган в Крыму. Этот опыт был распространён с весны 1942 года на всю оккупированную территорию СССР за исключением румынской зоны оккупации. Позднее геноцид дополнился акциями «антипартизанской войны»: в 1943–1944 годах цыгане гибли при сожжении «партизанских деревень» и очищении городов от подпольщиков. Наиболее массовые истребления цыган прошли на Украине, в Смоленской, Ленинградской и Псковской областях.
16 декабря 1942 года Гиммлер предписал в пределах Германии и Австрии «отбирать цыган-полукровок, цыган-рома и не имеющих немецкой крови представителей цыганских родов балканского происхождения и… поместить в концентрационный лагерь». Цыган разделили на три группы. Первую (около 300 человек) составляли «чистокровные» или «хорошие в цыганском понимании полукровки». Они рассматривались как «наследие арийских предков» и должны были быть оставлены в живых для научных исследований под надзором СС между Бургенландом и Нойзидлерзее. Вторую группу составляли «социально адаптированные», подлежавшие стерилизации по достижении 11-летнего возраста. Третьи должны были быть отправлены в Освенцим.
Аресты немецких цыган начались весной 1943 года. Попали в заключение даже цыгане, служившие в немецкой армии и имевшие боевые награды. В Освенциме оставляли в живых в основном немецких цыган-синти, хотя и они умирали от голода и болезней. Прочие в основном уничтожались в газовых камерах сразу по прибытии в лагерь. Когда советская армия в 1944 году подошла к Освенциму, детей и неработоспособных цыган отправили в газовые камеры, а оставшихся вывезли в другие лагеря.
Нацисты проводили над цыганами медицинские эксперименты, которые скорее следует назвать вивисекциями – в частности, в концлагере Дахау проводились опыты по полному обезвоживанию и удалению голубых глаз для изучения этого редкого для цыган явления. Обычным результатом была гибель подопытных, или же они оставались полностью искалеченными и позже уничтожались как нетрудоспособные. При этом в геноциде цыган у нацистов были союзники. Так, в «Независимом хорватском государстве» цыган, сербов и евреев уничтожали в лагере смерти Ясеновац в 60 км от Загреба,