二十年，日本略朝鲜，朝议决战，师屡败。甘肃提督董福祥先以祝嘏在京，募兵备战，河湟回族闻乱思蠢动。二十一年春，撒拉河州、西宁、大通诸回先后反。西宁回酋刘四伏尤悍，模遣将援巴燕戎格，与总督杨昌濬合疏请命福祥帅师西援。夏，平番回亦变，河西诸府东不能通省会，则西乞援新疆。模奏陈回乱日亟，部遣诸将罗平安戍哈密，牛允诚守安西、玉门，赵有正屯肃州，而於哈密置东防营务处，以道员潘效苏护诸将。诸乱回遣其徒出关煽新疆回部。九月，绥来回发难，以有备，旋定。迪化回应之，模诇知莠民与牙役密相结，捕斩六人而乱弭。十月，回逼甘州，上罢昌濬，以模署陕甘总督，命入关剿抚。时福祥将甘军渡洮，魏光焘将湘军临湟水。模策东路兵大集，回且西窜，乃遣兵分驻天山北迪化、镇西为中权，而缮完防御天山以南诸要隘。后路既设备，乃将马步八营驰入关，道经沙漠至吐鲁番城，回王玛木特来会，勖以大义。至哈密，校阅各军，令缠回与焉。模以有正兵寡，戒毋轻出。有正喜功，出攻察汉俄博、永安二城皆下。二十二年元夕，薄北大通营，败归。模遣凉州戍军赴援。二月，入关，群回敛聚山南，模至兰州视事，令效苏督诸将略北大通营，破所领十大庄堡，戮其酋，歼数千人，诸回气夺。会光焘亦定西宁，诸回自水峡口西窜青海。模令效苏等出塞，陈兵玉门诸山径，毋纵贼出平地。青海蒙古积弱，久怵回悍，告急。朝议令光焘、福祥二军追逐。模以师行绝域，粮刍车驮，重为民累，内地空虚，为祸滋大，奏寝其议。新疆将吏虑回更西窜，亦告急。朝议令提督邓增出青海，张俊防北路。模策贼非至玉门、敦煌掠食，不能遽犯新疆，复请罢移军议，而令增屯肃州为声援。光焘将湘军还陕西，以与福祥不相能也。贼自青海犯玉门，允诚等击卻之。模令玉门军赴安西。五月，贼大至，刘四伏夺路求食，诸将力战，金兰益匹马陷阵，大败贼於牛桥，降斩各数千人，饥冻死碛中者过半。四伏以千数骑遁，中道伏发，就擒。於是徙降回塔里木河滨，计口授田。关内外悉平，论功，实授总督。
方日事之初起也，和战议不决。模言：“国强弱视人才，人才不足，和战皆不足恃，即战胜亦无益。”因言：“天下事当变通者非一，如减中额，停捐例，汰冗员，令京官升迁不出本部，司员分类治事，删弃旧案，破除旗兵积习，禁士大夫食鸦片，分设算学、艺学科目，废武科，变操法，择勋旧子弟游学各国，培植工艺。尤原皇上鉴天灾之屡警，念民困之莫苏，懔内政之宜修，知外患之难弭，毋始勤终怠，毋狃目前而忘远虑。”时中外诸臣条奏，多言变法袪积习。模言：“推行宜渐，根本宜急。聚阘茸嗜利之辈以期富强，止於旧法外增一法，不得谓之变法；於积习外增一习，不得谓之袪积习。欲求富强，当先崇节俭，广教化，恤农商。”其恉意大率类此。模督陕甘数年，锐欲开矿制械，兴学广教，皆以用不足，不能尽举，累疏乞罢。
二十六年，述职入觐，道疾，留陕西。俄调补两广总督。两宫西幸，迎谒蒲州，再乞休，不允，乃力疾上官。二十七年，疏请裁减宦官，略言：“宦官干政，史不绝书，我朝家法严明，从未有内监预闻政事。然除弊如除莠，留其芽蘖，终恐发生，宜大加裁汰。内廷差使悉可改用士人，定宫府一体之制，永不再选内监，非唯一时盛事，实亦千古美谈。”别疏言：“变通政治，宜务本原。本原在朝廷，必朝廷实能爱国爱民，乃能以爱国爱民责百官；必朝廷先无自私自利，乃能以不自私不自利望天下。转移之道，一曰除壅蔽，一曰去畛域，一曰务远大。朝廷当以身作则，克己胜私，否则虽日言变通，无由获变通之效。”
粤故多盗，模定清乡章程，信赏必罚。凡练军分屯，许所在州县节制。一岁中捕斩名盗千馀人，钦、廉、肇、罗诸属盗薮，皆次第削平。模谓民贫思乱，非杀可止，令府县设劝工厂，囚不至死者令入厂教养。广东名饶富，然取诸民者已重於他行省，岁不足五百馀万，则取之赌规，仍不足，则贷之外人。模睹民力已屈，追呼不得宽，欲有所兴革，皆坐中沮。迭疏请疾，甫受代，九月，卒於广州，赠太子少保，谥勤肃。
模自为诸生，食贫力学，与平湖优贡生顾广誉、震泽诸生陈寿熊、吴江举人沈曰富以道义相勖。既通籍，大学士阎敬铭、总督杨昌濬皆尝论荐，不以告模，模亦不谢也。俭约自将，不立崖岸，恂恂卑下，将吏争为用，而无敢以私干者。卒后，兰州、迪化皆允建专祠。