薛仁贵最著名的战役就是“三箭定天山”。当时薛仁贵作为郑仁泰的副将前往天山攻打九姓铁勒。此战中薛仁贵表现英勇，面对铁勒先头部队，连发三箭，射***三个铁勒勇士，其余勇士看到薛仁贵神勇，纷纷下马投降。薛仁贵乘势大败敌军，并长途追击，擒获三名护叶（铁勒头领）。说到天山我们习惯性认为是新疆天山。实际上根本不是这样。唐朝所说的天山，是现在内蒙古的杭爱山，只能算是北面，甚至有一点靠东。这肯定也算不上什么“征西”吧。

真正能算“征西”的，只有一场败仗，大非川战役。此战不同以往，薛仁贵是主帅，所以最后他承担了兵败的主要责任。当时唐朝最大的敌人是西面的吐蕃，吐蕃利用唐朝东征高句丽的契机，强势崛起，在青藏高原上吞并了由唐朝扶植的吐谷浑王国，并于咸亨元年四月出兵攻占了唐朝在西域的十八个州，占据军事要塞安西四镇。迫使高宗李治不得不撤销四镇，并以薛仁贵为主帅，郭待封等人为副帅，出兵十余万西进青海湖，准备讨伐吐蕃，协助吐谷浑复国。