显庆四年(659年)，薛仁贵又和梁建方、契必何力等，与高句丽大将温沙门战于横山。

当时，薛仁贵手持弓箭，一马当先，冲入敌阵，所射者无不应弦倒地。

接着，又与高丽军战于石城，遇善射敌将，杀唐军十余人，无人敢当。

薛仁贵见状大怒，单骑突入，直取敌将。那个敌将慑于薛仁贵勇武，来不及放箭，即被薛仁贵生擒。

十二月，薛仁贵又与辛文陵在黑山击败契丹，擒契丹王阿卜固以下将士，战后他因功拜左武卫将军，封河东县男。

三箭定天山

龙朔元年( 661年)，一向与唐友好的回纥首领婆闰死，继位的比粟转而与唐为敌。

唐高宗诏郑仁泰为主将，薛仁贵为副将，领兵赴天山击九姓铁勒。

临行，唐高宗特在内殿赐宴，席间唐高宗对薛仁贵说：“古代有善于射箭的人，能穿透七层铠甲，你射五层看看。”

薛仁贵应命，置甲取弓箭射去，只听弓弦响过，箭已穿五甲而过。

唐高宗大吃一惊，当即命人取坚甲赏赐薛仁贵。

郑仁泰、薛仁贵率军赴天山后，九姓铁勒拥众十余万相拒，并令骁勇骑士数十人前来挑战。

薛仁贵临阵发三箭射死三人，其余骑士慑于薛仁贵神威都下马请降。

薛仁贵乘势挥军掩杀，九姓铁勒大败，所降全部坑杀。接着，薛仁贵又越过碛北追击败众，擒其首领兄弟三人。

薛仁贵收兵后，军中传唱说：“将军三箭定天山，壮士长歌入汉关。”从此，九姓铁勒衰败，不再为边患。