白彦虎走开都河，宗棠欲遂擒之，奏未上，適库伦大臣上言西事宜画定疆界，而廷臣亦谓西征费钜，今乌城、吐鲁番既得，可休兵。宗棠叹曰：“今时有可乘，乃为画地缩守之策乎？”抗疏争之，上以为然。时俄方与土耳其战，金顺请乘虚袭伊犁。宗棠曰：“不可。师不以正，彼有辞矣。”八月，锦棠会师曲会，遂由大道向开都河为正兵，余虎恩等奇兵出库尔。白彦虎走库车，趋阿克苏，锦棠遮击之，转遁喀什噶尔。大军还定乌什，遂收南疆东四城，何步云以喀什汉城降。伯克胡里既纳白彦虎，乃效力攻汉城。大军至，复遁走俄。西四城相继下，宗棠露布以闻，诏晋二等侯。布鲁特十四部争内附。
四年正月，条上新疆建行省事宜，并请与俄议还伊犁、交叛人二事。诏遣全权大臣崇厚使俄。俄以通商、分界、偿款三端相要。崇厚遽定约，为朝士所纠，议久不决。宗棠奏曰：“自俄踞伊犁，蚕食不已，新疆乃有日蹙百里之势。俄视伊犁为外府，及我索地，则索偿卢布五百万元。是俄还伊犁，於俄无损，我得伊犁，仅一荒郊。今崇厚又议畀俄陬尔果斯河及帖克斯河，是划伊犁西南之地归俄也。武事不竞之秋，有割地求和者矣。兹一矢未加，遽捐要地，此界务之不可许者也。俄商志在贸易，其政府即广设领事，欲藉通商深入腹地，此商务之不可许者也。臣维俄人包藏祸心，妄忖吾国或厌用兵，遂以全权之使臣牵制疆臣。为今之计，当先之以议论，委婉而用机，次决之以战阵，坚忍而求胜。臣虽衰慵无似，敢不勉旃。”上壮其言，嘉许之。崇厚得罪去，命曾纪泽使俄，更前约。於是宗棠乃自请出屯哈密，规复伊犁。以金顺出精河为东路，张曜沿特克斯河为中路，锦棠经布鲁特游牧为西路；而分遣谭上连等分屯喀什噶尔、阿克苏、哈密为后路声援：合马步卒四万馀人。
六年四月，宗棠舆榇发肃州，五月，抵哈密。俄闻王师大出，增兵守伊犁、纳林河，别以兵船翔海上，用震撼京师，同时天津、奉天、山东皆警。七月，诏宗棠入都备顾问，以锦棠代之。而俄亦慑我兵威，恐事遂决裂。明年正月，和议成，交还伊犁，防海军皆罢。
宗棠用兵善审机，不常其方略。筹西事，尤以节兵裕饷为本谋。始西征，虑各行省协助饷不时至，请一借贷外国。沈葆桢尼其议，诏曰：“宗棠以西事自任，国家何惜千万金。为拨款五百万，敕自借外国债五百万。”出塞凡二十月，而新疆南北城尽复者，馈运饶给之力也。初议西事，主兴屯田，闻者迂之；及观宗棠奏论关内外旧屯之弊，以谓挂名兵籍，不得更事农，宜画兵农为二，简精壮为兵，散愿弱使屯垦，然后人服其老谋。既入觐，赐紫禁城骑马，使内侍二人扶掖上殿，授军机大臣，兼值译署。国家承平久，武备弛不振，而海外诸国争言富强，虽中国屡平大难，彼犹私议以为脆弱也。及宗棠平帕夏，外国乃稍稍传说之。其初入京师，内城有教堂高楼，俯瞰宫殿，民间讙言左侯至，楼即毁矣，为示谕晓，乃止。其威望在人如此。然值军机、译署，同列颇厌苦之。宗棠亦自不乐居内，引疾乞退。九月，出为两江总督、南洋通商大臣。尝出巡吴淞，过上海，西人为建龙旗，声炮，迎导之维谨。
九年，法人攻越南，自请赴滇督师。檄故吏王德榜募军永州，号“恪靖定边军”，法旋议和，止其行。十年，滇、越边军溃，召入都，再直军机。法大举内犯，诏宗棠视师福建，檄王珍子诗正潜军渡台湾，号“恪靖援台军”。诗正至台南，为法兵所阻，而德榜会诸军大捷於谅山。和议成，再引疾乞退。七月，卒於福州，年七十三，赠太傅，谥文襄。祀京师昭忠祠、贤良祠，并建专祠於湖南及立功诸省。
宗棠为人多智略，内行甚笃，刚峻自天性。穆宗尝戒其褊衷。始未出，与国藩、林翼交，气陵二人出其上。中兴诸将帅，大率国藩所荐起，虽贵，皆尊事国藩。宗棠独与抗行，不少屈，趣舍时合时不合。国藩以学问自敛抑，议外交常持和节；宗棠锋颖凛凛向敌矣，士论以此益附之。然好自矜伐，故出其门者，成德达材不及国藩之盛云。子四人：孝威，举人，以荫为主事，先卒，旌表孝行；孝宽，郎中；孝勋，兵部主事；孝同，江苏提法使。孙念谦，袭侯爵，通政司副使。
论曰：“宗棠事功著矣，其志行忠介，亦有过人。廉不言贫，勤不言劳。待将士以诚信相感。善於治民，每克一地，招徕抚绥，众至如归。论者谓宗棠有霸才，而治民则以王道行之，信哉。宗棠初出治军，胡林翼为书告湖南曰：“左公不顾家，请岁筹三百六十金以赡其私。”曾国藩见其所居幕陿小，为别制二幕贻之，其廉俭若此。初与国藩论事不洽，及闻其薨，乃曰：“谋国之忠，知人之明，自媿不如。”志益远矣。