龟兹——贞观二十一年，龟兹王布失毕失臣礼，世民怒，命阿史那社尔、契苾何力、郭孝恪出兵，与铁勒、突厥、吐蕃、吐谷浑连兵进讨。阿史那社尔破五大城，降七百余小城，虏男女数万口，擒布失毕。李治时龟兹内乱，唐灭龟兹，置龟兹都督府。
高昌——高昌王麹文泰遏绝西域诸国入唐朝贡道路。贞观十三年，世民命大将侯君集、薛万均伐高昌。十四年，文泰死，子智盛兵败降唐。唐略地得二十二城，户八千余，口一万七千七百，置安西都护府，留兵镇守。
吐谷浑——贞观八年，令吐谷浑（青海）伏允可汗入朝，伏允托病不来。世民命大将段志玄进讨，吐谷浑远遁。世民又遣大将军李靖、侯君集、李道宗、李大亮等击吐谷浑。唐兵深入，沙漠中缺水，刺马血解渴，袭破伏允，斩首数千级，获杂畜二十余万头，伏允被杀。唐立慕容顺为西平郡王。
世民征伐西夷，只有灭突厥，还算给李渊雪耻，其余都是无故侵略。他依据兵法“抚士贵诚，制敌贵诈”的原则，对四夷用了无数诈计，结果扩地极大，东至于海，西至焉耆，南尽林邑，北抵大漠，凡东西九千五百一十里，南北一万九千一十八里。