贞观十三年（639年），太宗以高昌王麴文泰西域朝贡，遂命侯君集、薛万彻等率兵伐高昌。麴文泰没想到唐军赶到，被吓死，其子麴智盛继位，投降唐朝。太宗于是在高昌首府交河城置安西都护府，西域各国皆到长安朝贡。
贞观十五年（641年），强盛时期的薛延陀汗国派20万军队南下，唐太宗派数万唐军迎战。后面的数万唐军还没赶到，李绩率领的3000唐军与3000唐朝下属突厥兵已经早诺真水与薛延陀军大战。3000突厥兵与薛延陀军交战，不胜，突厥兵撤走。薛延陀军与3000唐军交战，射伤了唐军的马，李积指挥唐军执长槊攻打薛延陀军，薛延陀军溃败，薛万彻用数千唐军骑兵夺取了薛延陀军的马匹，薛延陀军失去马匹，不知所为，唐军大破薛延陀，俘获超过5万人，薛延陀的甲仗辎重也大量被唐军夺取，剩余的薛延陀人失去辎重难以抵抗大雪、十分之八被冻死。唐太宗对薛延陀的使者说“李积率领的只有数千唐军骑兵，已经使你们狼狈到这种地步。回去告诉可汗，凡举措利害，可善择其宜。”唐太宗说：“以我徒兵一千，可击胡骑数万。”
贞观十九年（645年）二月，唐太宗率领10万军队征讨高句丽。营州都督张俭击破高句丽军，斩首数千级。李积等攻占盖牟城（今辽宁fs市），获二万馀口，粮十馀万石。张亮攻占卑沙城（今ln省dl市金州区大黑山），获男女八千口。李积、李道宗又击败高句丽步骑4万，斩首千馀级。车驾渡过辽水，唐军李积攻破辽东城(今ly市区辽阳老城东北隅），杀高句丽军1万多人，得胜兵万馀人，男女四万口，以其城为辽州。唐军契苾何力击破高句丽军，斩首千馀级。高丽北部耨萨延寿、惠真率领高句丽、靺鞨兵十五万救安市，与唐军发生大战。唐军打败高句丽、靺鞨兵，斩首二万馀级。延寿等将领率领剩余军队依山自固，唐军包围了他们。延寿、惠真率众投降于唐军。唐军缴获马五万匹，牛五万头，铁甲万领，以及大量其他兵器。高句丽举国大骇，后黄城、银城都自拔遁去，数百里无复人烟。唐军攻占玄菟、横山、盖牟、磨米、辽东、白岩、卑沙、麦谷、银山、后黄十城，徙辽、盖、岩三州户口入中国者七万人。新城、建安、驻跸三大战，唐军斩首高句丽军四万多级，唐军死了接近二千人。唐军攻打安市城（今ln省as市海城市营城子镇）时，因为“辽左早寒，草枯水冻，士马难久留，且粮食将尽”，所以唐太宗下令班师返回。唐军耀兵于安市城下，城中皆屏迹不出，城主登城拜辞。之后，唐太宗派李绩、牛进达、李海岸攻打高句丽，也都取胜了。
贞观十九年（645年），薛延陀首领多弥可汗拔灼开始和唐朝大军作战。公元646年（贞观二十年），唐军反击并打败拔灼后，薛延陀的附庸回纥出兵，将他杀死。拔灼的堂兄伊特勿失可汗咄摩支向唐军投降，薛延陀灭亡。
贞观二十年（646年），唐朝在漠北设立安北都护府，在漠南设立单于都护府，建立了南至罗伏州（今越南河静）、北括玄阙州（后改名余吾州，今安加拉河地区）、西及安息州（今乌兹别克斯坦布哈拉）、东临哥勿州（今吉林通化）的辽阔疆域。
贞观二十二年（646年），王玄策作为唐朝的使者去印度。中天竺大臣那伏帝阿罗那顺篡位，劫持唐使。王玄策只身逃到吐蕃，借来吐蕃军和尼泊尔军向印度进发。连战三天，印度军大败。唐军斩首三千余级，水中淹死印度兵约万人。阿罗那顺弃城逃跑，副使蒋师仁追上并俘虏之。此战虏男女一万二千人，牛马三万余匹。
唐太宗在位期间武功全盛，将唐帝国发展为当时东亚地区最强、文化最盛的国家。唐太宗大力推行府兵制，屡次对外用兵，经略四方，向后攻灭突厥汗国、吐谷浑汗国、高昌、焉耆、龟兹等西域诸国、薛延陀汗国，并且将漠南、漠北、西域、青海纳入唐朝的统治之下，还打败高句丽、吐蕃，吐蕃称臣于唐朝。由是唐朝声威远播。加上太宗能尊重外族风俗，并设置都护府制度，终贞观之世，四方服悦，太宗则被周边诸族尊为“天可汗”，并筑“朝天可汗道”，向唐室进贡，即使包括回纥在内的漠北诸部也每年向唐朝缴纳貂皮作为赋税。唐太宗成为东方世界的国际盟主，国家得以步入安康之世。
经济
唐太宗从波澜壮阔的农民战争中认识到人民群众力量的伟大，吸取隋朝灭亡的原因，非常重视老百姓的生活。他强调以民为本，常说：“民，水也；君，舟也。水能载舟，亦能覆舟。”太宗即位之初，下令轻徭薄赋，让百姓休养生息。唐太宗爱惜民力，从不轻易征发徭役。他患有气疾，不适合居住在潮湿的旧宫殿，但他一直在隋朝的旧宫殿里住了很久。
太宗在经济上特别关注农业生产，实行均田制与租庸调制，奖励垦荒，“去奢省费，轻徭薄赋”，使农民有可能安定生产，耕作有时，衣食有余，安居乐业，促进了经济的发展。唐初赋税徭役比隋朝有所减轻，尤其力役征发，比较有节制，注意不夺农时。对灾区免除租赋，开仓赈恤。另外还紧缩政府机构，以节省政府开支，减轻人民的负担。并通过“互市“换取大批牲畜，用以农耕。
薄赋尚俭
太宗推行均田制和租庸调制，注意轻徭薄赋，徭役的徵发不夺民时；同时太宗崇尚节俭，曾遣散宫女三千多人，并下令免去四方珍贡，从而农业及民生得以不断发展。
救灾恤贫
隋末唐初天下大乱，田园荒芜，百姓流离；唐太宗招抚流亡回乡，授田给予耕作，以安定民生。唐初关中连年灾荒，太宗即开仓赈济灾民，又准百姓就食他州；且拿出御府金帛，为灾民赎回卖出子女，使灾民得以度过荒年。