唐太宗即位初期，中原战事虽然结束，但西边边境上还很不安定。特别是东突厥，当时还很强大，成为唐朝主要的威胁。太原起兵以后，唐高祖一心对付隋朝，只好靠妥协办法，维持了和东突厥的和好关系，但东突厥贵族仍旧不断侵扰唐朝境界，闹得地方不得安宁。
唐太宗即位不满二十天，东突厥的颉利（颉音ｊｉé）可汗率领人马十多万，一直打到离长安只有四十里的渭水边。颉利以为唐太宗刚即位，未必敢抵抗，他先派出使者进长安城见唐太宗，扬言突厥兵一百万，马上开到。
唐太宗是见过世面的人，他不理颉利的威胁，把使者扣押起来。他先布置长安的唐军摆开阵势。接着，又亲自带了房玄龄等六名将领，骑马到渭水边的便桥，指名要颉利出来，隔河对话。
颉利听说使者被扣，已经有点吃惊；再看到太宗亲自上阵，后面唐军旌旗招展，军容整齐，不禁害怕起来。他带着突厥将领在渭水对岸，下马拜见太宗。
唐太宗隔着渭水对颉利说：“我们两家早已订立盟约，几年来也没有少给你们金帛，为什么要背信弃义，带兵进犯？”
颉利被责备得无话可说，表示愿意讲和。过了两天，双方在便桥上订立盟约。接着，颉利就退兵了。
打这以后，唐太宗加紧训练将士，每天召集几百名将士在殿前练习弓箭。他跟将士们说：“外敌进犯，这是常有的事，并不可怕。怕只怕边境稍为安定，人主就贪图安逸，忘记战争，敌人来了就抵挡不了。从现在起，平时我做老师，教你们弓箭；战时我当将帅，带领你们抵抗敌人。”
经过唐太宗的鼓励，将士专心练武，不出几年，就训练出一批精锐军队。
第二年，北方下了一场大雪。东突厥的牲畜死了不少。大漠以北发生饥荒。颉利可汗加紧对其他部族的压迫，又引起各部族的反抗。颉利派他的堂兄弟突利去镇压，反被打得大败。突利逃回去后，被颉利责打一通。两人因此翻了脸，突利投降了唐朝。
唐太宗抓住这个时机，派出李靖、徐世勣等四名大将率领大军十多万，由李靖统率，分路出击突厥。
李靖是唐朝初年有名的军事家，精通兵法。他在隋朝末年归附唐朝，在唐朝统一战争中，立了不少战功。
公元６３０年，李靖亲自率领三千精锐骑兵，从马邑出发，趁颉利不防备，连夜进军，逼近突厥营地。颉利毫无防备，发现唐军突然出现，大惊失色。将士们也慌了手脚，说：“这次一定是唐朝发动全国兵力来了，要不然，李靖怎敢孤军深入呢？”
还没有到唐军发起攻击，突厥兵先乱了起来。李靖又派间谍混进突厥内部活动，说服颉利一个心腹将领投降。颉利一看形势不妙，就偷偷逃跑了。
李靖攻下定襄，得胜回朝，唐太宗十分高兴，说：“从前汉朝李陵带兵五千，结果不幸被匈奴所俘虏；现在你以三千轻骑深入敌人后方，克服定襄，威震北方，这是自古以来少有的盛事啊！”
颉利逃到阴山以北，怕唐军继续追赶，派使者到长安求和，还说要亲自朝见。唐太宗一面派唐俭到突厥，表示安抚；
另一方面又命令李靖带兵前去察看颉利动静。
李靖领兵到白道（在今内蒙古呼和浩特西北）和徐世勣会师。两个人商量怎样对付。李靖说：“颉利虽然打了败仗，但是手下人马不少。如果让他逃跑，以后我们再要追他，就很困难了。我们只要选一万精兵，带二十天粮，跟踪袭击，一定能把颉利活捉住。”徐世勣也赞成这个意见。两支军队就向阴山进发。
颉利可汗求和实际上只是缓兵之计，想等草青马肥季节来到，再逃到漠北。他看到唐俭来到，以为唐太宗中了他的计，暗暗高兴，防备也自然松懈下来。
当天晚上，李靖和徐世勣率领唐军到了阴山，命令部将苏定方率领二百名轻骑，冒着夜雾悄悄进军。到突厥前哨发现唐军的时候，唐军离开颉利营帐只有七里地了。
颉利得知唐军骑兵来到，赶快找唐俭，唐俭已经瞅机会脱身回到唐营。颉利慌忙骑上他的千里马逃走。李靖指挥唐军追杀，突厥兵没有主帅，乱成一团。唐军歼灭突厥兵一万多，还俘获大批俘虏和牲畜。
颉利东奔西逃，最后带着几个亲兵躲在荒山里，被他的部下抓住后交给唐军，后来被押送到长安。
一度很强大的东突厥灭亡了。唐太宗并没有杀死俘虏。在东突厥原地设立了都督府，让突厥贵族担任都督，由他们管理突厥各部。
这次胜利，提高了唐太宗在西北各族中的威信。这一年，回纥等各族首领一起来到长安，朝见唐太宗，拥护唐太宗为他们的共同首领，尊称他是“天可汗”。
打那以后，西域各族人和亚洲许多国家的人，不断来到长安。在这一时期，我国高僧玄奘（音ｚàｎｇ）和尚也通过西域各国到天竺去。