1042年闰9月9日，范仲淹从庆州巡检司获悉元昊带领八万人马奔往镇戎军葛怀敏部，于是发文书派遣宁州通判张去惑暂往邠州镇守北门，计算检查城防战具及安排百姓家事。叮咛张去惑，如果西夏兵大规模入侵边界，就立即把乡村的住户迁入邠州城中。假如居民因柴草少，不愿入城，就让官府筹划，拣损秆草支借。23日，泾原副都部署葛怀敏与元昊在定川寨交战大败。

西夏军队一路抢掠至潘原(今宁夏固原)，关中震惊，百姓大多逃窜到山中躲藏。范仲淹率环庆路6000人马，从邠州出发经长武前去援救，到达泾州受到藤子京组织起来的军民欢迎，这时元昊已撤出塞外。1042年11月12日，再次设置陕西四路都部署、经略安抚沿边招讨使，命令韩琦、范仲淹、庞籍分领此职。

范与韩共同治理泾原地区，在泾州设置官署办事。文彦博掌秦凤路军政，滕宗谅代替范掌环庆路军政。12月，西夏军队又到原州抢掠，范仲淹谍告原州知州景泰等率领本路军马与镇戎军(今宁夏固原)会合，出奇兵伏击西夏军队，收救逃难人民。

他连忙又赶到邠州派人到永兴军诸州贴榜，告知战争形势，安定民众之心。十二月初三日，待一切安排就绪后，立即与都监张肇率领兵马从邠州出发，取长武前往泾州策应。这是范仲淹担任环庆路统帅期间，因军事目的两次来邠州。

范仲淹镇守邠州时，一日闲暇之余，带领属下官员登上城楼准备举行酒宴，还没有举起酒杯，看见数十个穿着孝服的人正在筹办装殓之物。他马上派人去询问，原来是客居在外的读书人死在了邠州，将要埋葬在近郊。当时连入殓的衣服、棺材都没有准备好。范仲淹听后很伤感，立即撤掉了酒席，重重地救济了他们，让他们能完成装殓这件事。在座的客人因此而感叹，甚至有感动地流下眼泪的人。