大唐657年閏月，右屯衛將軍蘇定方進軍西突厥，征討反叛的阿史那賀魯，薛仁貴上疏說：“臣聽說師出無名，所以戰事不會成功，明示天下敵人是賊寇，那么才有降伏敵人的可能。
現在泥熟依仗一向擁有的才干，不愿屈居賀魯之下，結果被賊寇擊破，妻兒子女都被俘虜，漢兵之中有在賀魯諸部落得到被擊破的泥熟等人的家眷人口，將要把他們充入賤籍，處置方式是妥當的取回并且送還給泥熟等人，仍然一樣賞賜。
那么即同情憐憫了泥熟等人無枉被攻打的事件，又讓百姓明白清楚賀魯等部性如賊寇，知道陛下恩澤廣布。”
唐高宗李治聽取了他的意見，派遣人搜索賀魯部的人送了回去，于是泥熟部的人請求跟隨唐軍效命。
大唐658年，唐高宗李治命程名振征討高句麗，以薛仁貴為其副將，薛仁貴于貴端城擊敗高句麗軍，斬首三千余級。
大唐659年，薛仁貴又和梁建方、契必何力等，與高句麗大將溫沙門戰于橫山。
薛仁貴手持弓箭，一馬當先，沖入敵陣，所射者無不應弦倒地，接著，又與高麗軍戰于石城，遇善射敵將，殺唐軍十余人，無人敢當。
薛仁貴見狀大怒，單騎突入，將其生擒，十二月，薛仁貴又與辛文陵在黑山擊敗契丹，擒契丹王阿卜固以下將士，戰后他因功拜左武衛將軍，封河東縣男。
大唐661年，一向與唐友好的回紇首領婆閏死，繼位的比粟轉而與唐為敵。
唐高宗李治詔右屯衛大將軍鄭仁泰為主將，薛仁貴為副將，領兵赴天山擊九姓鐵勒。
臨行前，李治特在內殿賜宴，在席間對薛仁貴說：“古代有善于射箭的人，能穿透七層鎧甲，你射五層看看。”
薛仁貴應命，置甲取弓箭射去，只聽弓弦響過，箭已穿五甲而過，李治大吃一驚，當即命人取堅甲賞賜薛仁貴。
鄭仁泰、薛仁貴率軍赴天山后，九姓鐵勒擁眾十余萬相拒，并令驍勇騎士數十人前來挑戰。
薛仁貴臨陣發三箭射死三人，其余騎士懾于薛仁貴神威，都下馬請降。
薛仁貴乘勢揮軍掩殺，大敗九姓鐵勒，并坑殺降卒，接著薛仁貴又越過磧北追擊鐵勒敗軍，擒其葉護兄弟三人。
薛仁貴收兵后，軍中傳唱說：“將軍三箭定天山，壯士長歌入漢關。”
從此，九姓鐵勒衰敗，不再為邊患。
大唐666年，高句麗權臣淵蓋蘇文病死，其子泉男生繼掌國事。
泉男生的兄弟泉男建、泉男產趁機發難，驅逐泉男生，泉男生投奔唐朝，懇求唐朝發兵相助。
六月，唐高宗李治先遣右驍衛大將軍契苾何力為遼東道安撫大使，右金吾衛將軍龐同善、營州都督高侃為行軍總管，以泉男生之子泉獻誠為鄉導，一同進討高句麗。
同年十二月，李治任命李勣為遼東道行軍大總管兼安撫大使，出任遼東前線最高指揮官，薛仁貴也參與了此次征高句麗之役。
大唐667年九月，李勣首先攻拔為“高麗西邊要害”的新城，并趁勢揮軍進擊，連陷十六座城。