唐太宗在对突厥忍气吞声之后，最终积蓄力量，彻底制服了突厥。看到唐朝消灭了突厥，其他少数民族也纷纷对大唐俯首称臣，表示归顺。唐太宗在伊吾设置了伊州，方便管理这些少数民族。

在这个时候，吐谷浑并没有归顺唐朝。吐谷浑是鲜卑族的分支之一，是典型的游牧民族。唐朝灭掉东突厥之后，边疆的局势越来越稳定，唐太宗并没有与吐谷浑发生战争。这是为什么呢？首先，去往西域必须经过吐谷浑，所以征服吐谷浑，使其成为大唐的一个州县，打通去往西域的道路是最为合理的，但是当时唐太宗认为时机还不成熟，不能这么做。此外，吐谷浑的慕容伏允很排斥和抗拒唐朝，这就使得唐太宗根本不可能把吐谷浑发展成为亲近唐朝的政权。其次，对于吐蕃势力而言，吐谷浑就像是一道屏障，反而可以保护唐朝。出于这些方面的考虑，唐太宗制订了详细周密的计划，决定以慕容顺为切入点，建立吐谷浑政权。

慕容顺曾经作为人质在唐朝生活过一段时间，深受汉族文化的影响。此外，慕容顺一直不满弟弟当上太子，使他政治前途无望。因此，唐太宗想帮助慕容顺夺回王位的继承权，这样慕容顺很有可能会归顺唐朝。得知唐朝的动向，慕容伏允当然也不会束手就擒。他当即写了一封国书，代替他的儿子向唐太宗请求赐婚。唐太宗要求慕容伏允必须亲自迎亲，慕容伏允却拒绝了，这使得和亲失败。此后，唐太宗与慕容伏允几番交涉，慕容伏允都毫不让步。唐太宗以此为借口，于贞观九年（635年）任命李靖为西海道行军大总管，率领大军进攻吐谷浑。李靖出兵次年大获全胜，对慕容伏允穷追不舍，慕容伏允只得逃跑。后来，慕容顺成为吐谷浑的可汗，带领吐谷浑归顺大唐。为了帮助吐谷浑对抗吐蕃，唐太宗还让凉州都督李大亮率领精兵，驰援慕容顺。从此，吐谷浑彻底臣服大唐。

唐朝终于消灭了吐谷浑，接下来，唐太宗要解决的心腹大患就是高昌国。高昌国虽然地处偏僻，却是通往天山南路和北路的重要咽喉。必须经过高昌国，才能走通丝绸之路。贞观四年（630年），高昌王麴文泰曾经亲自来到长安，向唐太宗表达归附之意。这样一来，大唐通往西域的通道彻底打开了。然而，此后，高昌国不再亲唐，而是开始反唐。得知这个消息，唐太宗勃然大怒，意识到要想统一西域，发展对外贸易与经济，就必须灭掉西突厥乙毗咄陆可汗的嚣张气焰。综合以上的各个因素，唐太宗不顾诸位大臣的反对，决定出兵征讨高昌。

贞观十三年（639年）冬，唐军出兵高昌，火速到达碛口。麴文泰万万没想到唐军从遥远之地赶到，居然如此神速，不由得大惊失色，很快就吓得一命呜呼了。麴文泰的儿子麴智盛刚刚即位就开始筹备父亲的葬礼。这时，唐军中有人提出趁着麴智盛忙于国丧之机偷袭高昌国，但是攻打高昌国的主帅侯君集却当即拒绝道：“天子之所以命我率领大军讨伐高昌国，是因为高昌骄慢无礼。所以我们攻打高昌国必须师出有名，而不能搞偷袭或者突袭，否则就会毁掉我大唐的颜面，使我大唐无颜问罪高昌。”基于这样的想法和如此宽容的气度，侯君集率军抵达田城后原地待命，并且命令唐军擂响战鼓，向高昌发布唐军已经到来的讯息。与此同时，他们还派人向高昌部众宣谕圣旨，希望高昌国人能够主动投降。侯君集一直等到麴智盛忙完了麴文泰的葬礼，看到麴智盛还是没有投降的意思，才下令大军开始攻城。

很快，唐军就攻破了高昌王城。侯君集看到麴智盛不识时务，就如同箍铁桶一样把高昌的都城围得连只苍蝇都无法进出。高昌王麴智盛看到唐军人多势众，士气高涨，知道失败已成定局，只好派出使者向侯君集求和。侯君集告诉使者，麴智盛必须率领文武百官到城门处投降，才能得到从轻处理。麴智盛刚刚即位，既想投降，又顾及大臣的反对意见，因而犹豫不决。侯君集一直没有等到麴智盛投降，不由得勃然大怒，当即命令大军开始攻城。在唐军的强烈攻势下，麴智盛才无奈投降。唐太宗得知唐军攻下高昌的消息，喜出望外，当场宣布重重奖励所有的将士。他在朝堂上当着文武百官的面，感慨地说：“大唐有侯君集，何愁边疆不定呢？从此之后，朕总算不用担忧了。”

唐太宗即位后，接连平定了东突厥、吐谷浑和高昌等地，边疆越来越稳固。随着疆域的拓宽，大唐王朝成为了当时世界上多民族统一国家中最大的国家。