夏季，闰四月初八，任城王李道宗在库山击败吐谷浑。吐谷浑可汗伏允烧毁了所有野草，率领轻骑兵逃入沙漠。将领们认为“战马没有草料，会疲惫瘦弱，不能深入追击。”侯君集说：“不对。之前段志玄的军队返回，刚到鄯州，敌人就已经到了城下。这是因为敌人还很强大，部众愿意为他们效力。如今敌人一次战败后，四处逃散，侦察兵也断绝了联系，君臣离心，父子失散，攻取他们比拾取芥子还容易。现在不趁机追击，以后一定会后悔。”李靖听从了他的意见。将军队分为两路：李靖与薛万均、李大亮率领北路军，侯君集与任城王李道宗率领南路军。二十三日，李靖的部将薛孤儿在曼头山击败吐谷浑，斩杀了他们的名王，缴获了大量牲畜，补充了军粮。二十八日，李靖等人在牛心堆击败吐谷浑，又在赤水原再次击败他们。侯君集、任城王李道宗率领军队在无人地带行军两千多里，盛夏时节竟然降下霜雪，经过破逻真谷时，当地没有水源，士兵们只能啃冰块，战马只能吃雪。五月，在乌海追上伏允，双方交战，大败吐谷浑，擒获了他们的名王。薛万均、薛万彻又在寺海击败了天柱王。
太上皇自从去年秋天患上中风，五月初六，在垂拱殿去世。初十，群臣请求太宗按照遗诏处理军国大事，太宗不同意。十一日，下诏让太子李承乾在东宫处理日常政务。
赤水之战中，薛万均、薛万彻率领轻骑兵率先前进，被吐谷浑包围，兄弟二人都中了枪，下马徒步战斗，随从骑兵死伤了十分之六七。左领军将军契苾何力率领数百名骑兵救援，奋力拼杀，所向披靡，薛万均、薛万彻因此得以脱险。李大亮在蜀浑山击败吐谷浑，擒获了二十名名王。将军执失思力在居茹川击败吐谷浑。李靖督率各路军队经过积石山、黄河源头，抵达且末，一直打到吐谷浑的西部边境。听说伏允在突伦川，准备逃往于阗，契苾何力想要追击。薛万均鉴于之前的战败，坚决反对。契苾何力说：“敌人没有城池，随水草迁徙，如果不趁他们聚集的时候袭击，一旦他们四散逃走，怎么能捣毁他们的巢穴呢！”于是亲自挑选一千多名精锐骑兵，直奔突伦川，薛万均只好率领军队跟随。沙漠中缺乏水源，将士们刺破战马的皮肤饮血解渴。袭击并攻破了伏允的牙帐，斩杀数千人，缴获二十多万头牲畜，伏允脱身逃走，他的妻子儿女被俘虏。侯君集等人进军越过星宿川，抵达柏海，然后与李靖的军队会合。
大宁王慕容顺，是隋朝的外甥、伏允的嫡子，曾在隋朝做人质，长期不能返回，伏允立了其他儿子为太子，慕容顺返回后，心中一直不满。恰逢李靖攻破吐谷浑，国内百姓走投无路，怨恨天柱王；慕容顺顺应民心，斩杀了天柱王，率领全国请求投降。伏允率领一千多名骑兵逃入沙漠，十几天后，部众逐渐溃散，被身边的人杀死。吐谷浑人拥立慕容顺为可汗。十六日，李靖上奏平定了吐谷浑。十九日，太宗下诏恢复吐谷浑国，任命慕容顺为西平郡王、趉故吕乌甘豆可汗。太宗担心慕容顺不能收服部众，于是命令李大亮率领数千名精兵作为他的声援。
六月二十四日，群臣再次请求太宗处理政务，太宗同意了，琐碎的事务仍然委托给太子，太子处理得相当妥当。此后太宗每次外出巡游，常常让太子留守京城监国。
秋季，七月初六，盐泽道行军副总管刘德敏攻打反叛的羌族，将其击败。
二十三日，太宗下诏：“皇陵依照汉高祖长陵的旧例，务必隆重丰厚。”由于期限紧迫，无法完成。秘书监虞世南上奏，认为：“圣人薄葬父母，并非不孝，而是深思远虑，因为厚葬只会成为父母的拖累，所以不这样做。从前张释之说：‘如果陵墓中藏有珍贵的物品，即使把南山封死，也会有缝隙。’刘向说：‘死者没有尽头，而国家有兴衰，张释之的话，是为长远打算。’这些话深刻透彻，确实符合道理。陛下的圣德超过唐尧、虞舜，而厚葬父母却效仿秦汉的做法，我私下认为不妥。即使不藏金玉，后世只看到如此高大的陵墓，怎么知道里面没有金玉呢！况且如今陛下服丧的礼仪已经依照汉文帝霸陵的制度，而陵墓的规模却依照汉高祖长陵，恐怕不合适。希望依照《白虎通》的规定，建造三仞高的坟墓，随葬器物的规格，都尽量节俭，还可以在陵墓旁刻石立碑，另写一份诏书，藏在宗庙中，作为子孙后代永久的准则。”奏章呈上后，没有得到回复。虞世南再次上奏，认为：“汉朝天子即位后就开始营建皇陵，有的持续五十多年；如今要在几个月内完成几十年的工程，恐怕人力难以胜任。”太宗于是将虞世南的奏章交给有关部门，让他们详细商议。房玄龄等人商议后，认为：“汉高祖长陵高九丈，汉光武帝原陵高六丈，如今九丈太高，三仞太低，请求依照原陵的规格。”太宗同意了。
十七日，太宗下诏：“国家初创时，宗庙的制度不够完备，如今将要迁葬先帝灵位，应该让礼官详细商议。”谏议大夫朱子奢请求设立三昭三穆的宗庙制度，空出太祖的位置。于是增修太庙，将弘农府君、高祖以及原来的四位神主共六位供奉在六座宗庙中。房玄龄等人商议以凉武昭王为始祖。左庶子于志宁