七年十月，率师还陕，抵西安。时东北土寇董福祥等众十馀万，扰延安、绥德，西南陕回白彦虎等号二十万，踞甘肃董志原。松山至，破土寇，降福祥；而回益四出剿掠，其西南窜出者，并力扰秦川，黄鼎破之。宗棠进军乾州，谍报回巢将徙金积堡，分军击之，遂下董志原，连复镇原、庆阳，回死者至三万。督丁壮耕作，教以区田、代田法。择崄荒地，发帑金巨万，悉取所收饥民及降众十七万居焉。遂以八年五月进驻泾州。
甘回最著者，西曰马朵三，踞西宁；南曰马占鳌，踞河川；北曰马化隆，踞宁夏、灵州。化隆以金积堡为老巢，堡当秦、汉两渠间，扼黄河之险，擅盐、马、茶大利。环堡五百馀寨，党众啸聚。掠取汉民产业子女。陕回时时与通市，相为首尾。化隆以新教煽回民，购马造军械，而阳输诚绐穆图善。董志原既平，陕回窜灵州，化隆上书为陕回乞抚。宗棠察其诈，备三月粮，先攻金积堡，以为收功全陇之基。及松山追陕回至灵州，扼永灵洞。化隆惧，仍代陕回乞抚，谋缓兵，穆图善信之，日言抚，绥远城将军至劾松山滥杀激变。然化隆实无意降也，密召诸回并出劫军饷。十一月，宗棠进驻平凉。九年，松山阵殁，以其兄子锦棠代之，战屡捷，而中路、南路军亦所向有功，陕回受抚者数千人。及夺秦坝关，化隆益窘，诣军门乞降，诛之，夷其城堡。迁甘回固原、平凉，陕回化平，而编管钤束之，宁、灵悉定。奏言进规河湟，而是时有伊犁之变，诏宗棠分兵屯肃州，乃遣徐占彪将六千人往。
十年七月，自率大军由平凉移驻静宁。八月，至安定。寇聚河州，其东出，必绕洮河三甲集，集西太子寺，再西大东乡，皆险要。诸将分击，悉破平之。时回酋朵三已死，占鳌见官军深入，西宁回已归顺，去路绝，遂亦受抚。河州平。
十一年七月，移驻兰州。占彪前以伊犁之变率师而西也，於时肃州阻乱，回酋马文禄先已就抚，闻关外兵事急，复据城叛。及占彪军至，乃婴城固守，而乞援西宁。陕回白彦虎、禹得彦亦潜应文禄。会锦棠率军至，西宁土回及陕回俱变，推马本源为元帅。西宁东北阻湟水，两山对峙，古所称湟中也。贼据险而屯，俄败走，遗弃马骡满山谷，窜巴燕戎格。大通都司马寿复嗾向阳堡回杀汉民以叛。十二年正月，锦棠攻向阳堡，夺门入，斩马寿，遂破大通，捣巴燕戎格，诛本源，河东、西诸回堡皆降。文禄踞肃州，诡词求抚，益招致边外回助城守，连攻未能下。八月，宗棠来视师，文禄登城见帅旗，夺气。请出关讨贼自效，不许。金顺、锦棠军大集，文禄穷蹙出降，磔之。白彦虎窜遁关外，肃州平。以陕甘总督协办大学士，加一等轻车都尉。奏请甘肃分闱乡试，设学政。十三年，晋东阁大学士，留治所。自咸丰初，天下大乱，粤盗最剧，次者捻逆，次者回。宗棠既手戡定之，至是陕、甘悉靖，而塞外平回，朝廷尤矜宠焉。
塞外回酋曰帕夏，本安集延部之和硕伯克也。安集延故属敖罕，敖罕为俄罗斯所灭，安集延独存。帕夏畏俄逼，阑入边。据喀什噶尔，稍蚕食南八城，又攻败乌鲁木齐所踞回妥明。妥明者，西宁回也，初以新教游关外。同治初，乘陕甘汉、回构变倡乱，据乌城。帕夏既攻败妥明降之，遂并有北路伊犁诸城，收其赋入。妥明旋被逐，走死，而白彦虎窜处乌城，仍隶帕夏。帕夏能属役回众，通使结援英、俄，购兵械自备。英人阴助之，欲令别立为国，用捍蔽俄。当是时，俄以回数扰其边境，遽引兵逐回，取伊犁，且言将代取乌鲁木齐。
光绪元年，宗棠既平关陇，将出关，而海防议起。论者多言自高宗定新疆，岁糜数百万，此漏卮也。今至竭天下力赡西军，无以待不虞，尤失计。宜徇英人议，许帕夏自立为国称藩，罢西征，专力海防。鸿章言之尤力。宗棠曰：“关陇新平，不及时规还国家旧所没地，而割弃使别为国，此坐自遗患。万一帕夏不能有，不西为英并，即北折而入俄耳。吾地坐缩，边要尽失，防边兵不可减，糜饷自若。无益海防而挫国威，且长乱。此必不可。”军机大臣文祥独善宗棠议，遂决策出塞，不罢兵。授宗棠钦差大臣，督军事，金顺副之。
二年三月，次肃州。五月，锦棠北逾天山，会金顺军先攻乌鲁木齐，克之。白彦虎遁走托克逊。九月，克玛纳斯南城，北路平，乃规南路。令曰：“回部为安酋驱迫，厌乱久矣。大军所至，勿淫掠，勿残杀。王者之师如时雨，此其时也。”三年三月，锦棠攻克达坂城，悉释所擒缠回，纵之归。南路恟惧，翼日，收托克逊城，而占彪及孙金彪两军亦连破诸城隘，合罗长祜等军收吐鲁番，降缠回万馀。帕夏饮药死，其子伯克胡里戕其弟，走喀什噶尔。