趙光義穩固帝位後，繼續統一事業。太平興國三年(978年)，在宋朝的政治壓力下，割據福建漳泉兩府的陳洪進，割據兩浙的吳越錢氏相繼向宋廷納土歸降。
太平興國四年(979年)正月，趙光義先派大將潘美等揮師北上，圍攻北漢都城太原，趙光義於二月率軍親征，宋軍擊退遼國援兵，滅亡北漢，終於結束了自唐末黃巢之亂以來近九十年藩鎮割據混戰的局面，再次形式上一統全國。
同年五月，趙光義不顧衆臣反對，趁伐取北漢之勢，從太原出發展開北伐。北伐初期一度收復河北易州和涿州。趙光義下令圍攻燕京，宋軍與遼人在高粱河畔展開激戰。趙光義親臨戰場，結果受傷中箭，乘驢車倉惶撤離，北伐失敗。
太平興國五年(980年)，宋朝知邕州太常博士侯仁寶上奏趙光義，請求趁交趾(越南)丁朝內亂之機南下討伐，恢復漢唐故疆，統一交趾(越南)。於是，趙光義任命侯仁寶爲交州陸路水路轉運使;任命蘭陵團練使孫全興、漆作使郝守俊、鞍轡庫使陳欽祚、左監門將軍崔亮爲兵馬都部署;寧州刺史劉澄、軍器庫副使賈湜、供奉官閣門祗候王僎爲兵馬都部署，伺機進攻丁朝。但在太平興國六年(981年)，白藤江之戰中先勝後敗，統一交趾(越南)的計劃最終成爲泡影，交趾(越南)得以保持獨立地位。
雍熙三年(986年)，趙光義派遣潘美、楊業、田重、曹彬、崔彥進五位大將分東中西三路，以東路爲主再行北伐。西路、中路軍進軍順利，而主力東路軍屢遭遼軍挫敗，糧道被切斷，終未能與中西二路匯合，於岐溝關大敗而潰。中、西二路亦只得南撤。西路主將楊業因掩護軍民南撤被遼軍俘虜，在獄中絕食三日而死。之後，北宋在對西夏党項族的三川口、好水川、定川寨等戰役中屢次失敗，但因其厭戰，與宋廷議和。趙光義以親信傅潛、王超、柴禹錫、趙鎔、張遜、楊守一及弭德超等爲禁軍統帥，多庸碌之徒，臨陣懼戰。
淳化四年(993年)農曆二月，四川爆發王小波和李順發動的農民起義。起義軍所到之處調發富家大姓除生活品外一切財產於衆，得到蜀地農民呼應。次年正月，起義軍佔據成都，建立大蜀政權，趙光義得知後派遣兩路大軍討之，起義軍終於至道二年(996年)徹底失敗。
