唐初，北方突厥不断南下攻掠唐境，长安受到严重威胁。高祖欲迁都避战，世民劝止。此后，开始进行消除北方威胁、统一北部地区的战争。七年秋，东突厥颉利、突利二可汗率众自原州(治今宁夏固原)南下。世民率军至豳州(治今陕西彬县)，与突厥遭遇，见众寡不敌，乃冒雨率百骑至突厥阵，责其负约，并施反间计，使突利、颉利互相猜疑不战，引兵退去。八年，加中书令。九年六月 ，发动“玄武门事变”，杀其兄建成、弟元吉，夺得皇位继承权。八月，即帝位。颉利、突利乘世民新即帝位，再次合兵十余万入侵，逾泾州，进抵渭水便桥(今咸阳西南)北，威胁长安。太宗亲率6骑至渭水南岸，责颉利负约，随后诸军继至，同时又赂以金帛。颉利见唐军有备，遂请和结盟，退兵。世民利用休战时期，休养生息，恢复经济，增强国力，亲自训练将士，提高军事素质，加紧作灭突厥准备。贞观二年(628)，乘突厥内乱，攻灭依附突厥的梁师都;同时，抚慰突厥北面的薛延陀部，册封其俟斤夷男为真珠毗伽可汗，以孤立颉利，对突厥构成南北威胁。三年，遣兵部尚书李靖、并州都督李绩等率兵分道进击突厥。四年二月，大破突厥于阴山，俘获颉利。随后 ，将突厥降众十余万口安置于幽州(治今北京城西南)至灵州(治今宁夏灵武西南)一带，置都督府，任命其酋长统领。同时，将大批突厥贵族迁至长安，封赐官爵，官至五品以上者达百余人。基本上消除了自北朝以来突厥对北方边境的威胁。 平东突厥后，声威远震，北方诸族多归附，尊太宗为天可汗。不久，世民致力开拓西部地区。九年，遣特进李靖率兵击吐谷浑，扶助亲唐政权，后以弘化公主和亲。十四年，遣交河道行军大总管侯君集灭高昌。于其地置西州，建安西都护府，并置庭州。继而与吐蕃和亲 ，以文成公主嫁与赞普松赞干布。十八年，以安西都护郭孝恪率兵灭焉耆。二十二年，遣昆丘道行军大总管、左骁卫大将军阿史那社尔等率军攻灭龟兹。确立了唐对西域的统治。
李世民在位后期，薛延陀汗国势力逐渐强盛，多次南攻归附唐朝的突厥部落。太宗连续遣将击败之。二十年，命特进、英国公李绩率兵至郁督军山(今蒙古国杭爱山东支)北，平薛延陀。至此，“北荒悉平”。铁勒诸部均请求内附，太宗诏置6都督府7州，以各部酋长为都督、刺史。于漠北开驿路，称“参天可汗道”，密切了唐朝与北方部族的往来。晚年，发动对高丽的战争，亲征辽东，不胜退兵。二十三年五月病卒。
李世民雄才大略，智勇兼备。精于战法，善于运用骑兵，出奇制胜。临战身先士卒。统军驭将，恩威并用。对降将和少数民族将领，能竭诚相待，委以重任。在位期间，选贤任能，兼听纳谏，文治武功均有建树，世誉“贞观之治”。世民用兵之要 ，《唐太宗李卫公问对》中有记载。
