中功勋卓着的李靖又被李渊调到了北方对抗突厥。55岁的李靖在突厥可汗率10万余人大举进犯太原的时候，统率1万多唐军驻守太原，由于突厥来势凶猛，各路兵马纷纷失利，只有李靖军得以保全。
李世民登基后，形势十分危急，李世民只好冒险亲临渭水桥与突厥结盟，才使得突厥退兵。此后不久DTZ国内发生了变乱，又恰遇暴风雪，养马死亡甚多，最终导致了饥荒，族人纷纷离散。李世民决定趁机出击DTZ，彻底消除这个隐患。
59岁的李靖作为这次作战的主帅，统领十几万军队分路向突厥出击。突厥人没有想到唐军会突然发动进攻，无不大惊失色。
李靖率领3000精锐骑兵冒着严寒在夜幕的掩护下发动奇袭，一举攻入定襄城内，俘获了杨正道以及隋朝的萧皇后。
突厥可汗仓皇而逃。在李靖胜利进军的同时，其余各路唐军也奋力冲杀，把突厥军打得溃不成军。突厥颉利可汗一败再败，损失惨重。
最终收集残兵败将退守铁山，处于山穷水尽的境地，但其内心仍然心存侥幸，想要以假意投降拖延时间，等到草青马肥之时跑到大漠以北卷土重来。
但突厥可汗的想法很快便被李世民识破。李世民在与李靖商讨完对策之后，决定彻底消灭突厥这个隐患。
于是李靖率军连夜出发，兵至阴山，在全歼了1000突厥斥候之后，前锋苏定方率领200多人乘着大雾悄然疾行，向突厥大营发起突袭，突厥兵。
李靖大军也及时赶到，杀敌1万余人，俘获了十几万，缴获牛羊数十万只，并且擒获了突厥可汗的儿子，杀死了隋朝的义成公主。逃跑的突厥可汗也在不久之后被擒获，DTZ从此灭亡。
李靖因功拜尚书右仆射。可还没等过上几年消停日子，就发生了吐谷浑进犯凉州的事件。他一路踏着冰雪，风餐露宿，备尝艰辛。
唐军首战告捷，狡诈的吐谷浑可汗一面往西败退，一面令人把野草烧光，以断绝唐军马草。干草已被烧光，春草尚未萌生，诸将大都认为战马羸弱，不可长途追击，唯独侯君集和李靖认为机不可失，时不再来。
没过多久，唐军就在乌海追上了吐谷浑可汗，大败吐谷浑军，并俘虏了他的妻子。吐谷浑可汗率1000多骑兵逃到且末，已到了山穷水尽的地步，部下纷纷离散，不久就被其部下所杀。
李靖率军经过了两个月的浴血奋战，攻灭了吐谷浑。唐朝为了控制吐谷浑境，封土谷浑可汗的长子为西平郡王，并留下了李大亮协助防守。
天下安定之后，李世民命人画24功臣图于太极宫凌烟阁，李靖名列其中，位于第8名。也正是在这一年，太子李承乾谋反案发生，李靖的长子因与太子友善而获罪，被判决流放于岭南。
公元649年，李靖病情恶化，溘然长逝，享年79岁。到了晚唐时期，李靖逐渐被神化。宋朝的72位名将中亦包括李靖，明太祖取古今功臣37人，配享历代帝王庙，其中也有李靖。
至清的李姓的塑像，还被请到太庙中成为41位陪臣之一，与历代帝王共享皇家祭祀。
——“李靖属于是那种也不用什么兵法奇谋，反正就是对对线你就感觉自己莫名其妙崩了的那种选手，可以说是绝对被低估的战神级人物。”
——“善战者无赫赫之功，李靖打仗总是让人感觉赢得太容易了。”
——“也不是不出名把，堂下虎，红拂女，这一听就很有逼格好不好。”
——“出名啥啊，他都不如哪吒他爹有名，毕竟一生过的太过顺碎了，面对对手基本就是平推，出色的战略战术根本不需要什么奇谋，稳扎稳打就行，然后慢慢就赢了。”
——“哥几个又拉上了？”
——“要不要这