夏毅宗亲政后向宋称臣非常恭敬，宋夏之争的重点转移到对吐蕃诸部的经略上来。当初李继迁定下收取回鹘、吐蕃的策略，但由于宋廷较好的保护了吐蕃诸部而没有成功，现在诸部前代首领去世，分裂成更小的部落，西夏的机会又来了。神宗即位之初，进士王韶便进《平戎策》三篇，提出剿灭西夏的关键在于经略吐蕃，现在吐蕃诸部虽然名义上归附朝廷，但绝大多数仍处于部落政体，一方面实力不足以抵抗西夏，一方面忠诚度也难以保证，所以要逐渐取缔他们的部落政体，建成普通的州县。宋神宗和王安石采纳了王韶的建议，任其为管干秦凤经略司机宜文字（办公厅副主任），准备经略河湟的计划。王韶到任后首先采取招抚政策，当时青唐最大的部落是俞龙珂部，王韶仅带数骑到其帐中招抚，言明利害，仅数日，俞龙珂部12万人口全部归附。有了这个示范效应，很多部落首领主动交出世袭政权，纷纷归附。当然也有不愿成为国家公民，要继续当部落领主的人，招抚后第二步就是对不愿意归顺的部落领主进行军事打击。唃厮岩生有三子：瞎毡、磨角毡、董毡，他卒后董毡继位，前两位则获取了分封土地，吐蕃河湟部一分为三，这也是封建领主制政权的常见模式。
瞎毡的辖领在河州（今甘肃临夏），离西使城很近，瞎毡卒后其子木征认为难以自保，于治平三年（1066年）率青唐诸羌归附西夏。但西夏刚得到河州又丢了绥州，左厢监军嵬名山之弟嵬夷山暗中联系宋帝国知青涧城种谔，种谔点集大兵突击嵬名山的营帐将其擒获，嵬名山无奈只好献出绥州。夏毅宗得报后立即派出四万大军救援，种谔就用刚归附的部队背城列阵，大败夏军。延州东路巡检折继世与嵬名山合兵试攻银州，夏军又大败。绥州作为平夏部最初的五州之一，在西夏建国以后再次丢失。同年，夏毅宗崩，年仅21岁，长子李秉常继位，即为夏惠宗，年仅7岁，由其母梁太后摄政。梁太后任用其弟梁乙埋为国相，大肆提拔梁家子弟，掌控了西夏朝政。梁太后本身是汉族，但她执政后却反对汉化，熙宁二年（夏乾道二年，1069年），以夏惠宗名义向宋廷上表要求恢复蕃礼并获得批准。梁太后喜欢比自己小7岁的小弟，这种女人肯定是非常好战的，她时常与宋交兵，曾遭到宋廷的经济制裁仍不悔改，而且动不动就要集结三四十万大军出动，却又没有什么战略规划，每次都无功而返，还经常被董毡偷袭后方，给西夏的经济增长和百姓生活带来了灾难性的后果。
随后宋军发起反击，种谔一度进攻甚急，连续攻克银州周边堡垒，夏军毫无士气，不能支撑，梁太后被迫向辽帝国求援。辽道宗遣使赴宋廷斡旋，并承诺发兵30万助战，种谔才退回延州。正面战场暂息兵锋后，宋夏双方都加大对吐蕃的招抚力度。熙宁四年（1071年），王韶修复了古渭砦。古渭砦在今甘肃陇西，即唐朝的渭州，安史之乱后被唐朝丢失，现又被王韶收回。熙宁五年，王韶进攻不愿归顺的蒙罗角、抹耳水巴等部族，诸部在抹邦山（今甘肃狄道县东南）占据地利准备抵抗。王韶的参谋们都认为地势不利，不宜作战，王韶却说：“敌军如果占据险要不出，我们只能徒劳而回，现在已经入了险地，就要去攻取险要！”下令“敢言退者斩！”宋军登山逆战，蕃军居高临下，宋军略有不敌。这时文官王韶身披甲胄亲临一线，宋军士气大振，终于击溃蕃军。木征率兵渡洮河来援，王韶声东击西，留部将景思立、王存在抹邦山继续虚张声势，自己带兵突击武胜（今甘肃狄道），大破木征部首领瞎夔等，守将瞎药弃城夜遁，大首领曲撒四王阿珂出降。
宋廷在武胜设镇洮军，后又改为熙州。熙宁六年，宋军攻取河州，周边许多蕃部宣布叛宋独立，王韶回军镇压时木征又趁机占据河州。王韶没有立即进攻河州，而是破诃诺木藏城，穿露骨山，向洮州（今甘肃临潭）进军。木征忙分兵驻守河州，自率兵来援洮州，王韶在路上迎头痛击，趁势收复河州，继而分兵攻占熙、河附近的全部州县。宋廷在该地区设置了熙河路，与陕西的环庆、鄜延、秦凤、泾原合称为“沿边五路”，成为封锁西夏的主要战场。王韶带兵54日，转战1800里，攻取五州，斩首近万级，取缔部落无数，收服蕃部三十余万帐，因功进为左谏议大夫、端明殿学士，次年又入朝升为资政殿学士。王韶入京的间隙，木征又趁机出兵，宗哥部首领鬼章以言语诱河州团练使景思立出战。景思立非常轻敌，率6000兵出战，钤辖韩存宝、蕃将瞎药苦劝不听。景思立率军进抵河州西北踏白城陷入重围，激战后景思立勉强突出重围。景思立对自己的冲动非常后悔，本想自刭谢罪被部将制止，但他死意已决，又返身杀入敌阵最终阵亡，木征趁机率大军围攻河州。
景思立兵败后王韶急忙赶回熙州，当时宋军正聚集熙州坚守，王韶下令撤去城防，选兵二万余主动出击。初时参谋部商议出兵方向，诸将都认为应先解河州之围，但王韶说：“敌人敢来围城，必然依仗有外援，如果我们立即去救，他必设伏以待，而且他们现在士气正盛，不能硬拼。我们应该先去斩断他们的外援！”于是率军直扑定羌城（今甘肃广河）。宦官李宪派驻军中，向全军出示天子御赐黄旗道：“天子御赐此旗观战，如同陛下亲临！”宋军士气大振，大破守军结河族，断绝了西夏入援通道。木征见自己的妙计全然被王韶识破，大惊失色，只好退保踏白城。此时宋军士气已振，围攻踏白城，木征见势不可挡，率八十余部酋长请降。鬼章、冷鸡朴等酋长还集结大军继续顽抗，并一度将宋军陷入险境。关键时刻李宪采用了正确的战术：他深知贵族血统在部落中的地位，便让木征衣着盛装来到阵前招降。蕃兵仰望木征的容颜，斗志全无，官军趁势反击，阵斩冷鸡朴，杀获万余。此时董毡出面，青唐羌蕃诸部全部接受改制，成为正式的国家州县。
熙宁年间，宋廷在河湟地区以武力镇压不愿改制的部族，强行取缔了世袭部族领主，将河湟地区改造为正式州县，收复唐朝丢失的大片领土，保障了围剿西夏的一个重要战略方向，非常重要。而王韶和李宪这对文官和宦官的组合，在雪域高原立下战功无数，拓地两千余里，他们也因此被列入名将的行列。就在此时，中南半岛上的交趾国李氏王朝在改用汉制以后也强大起来。当时宋帝国的主要兵力都集中在陕西，对南方毫无防备，而广西本身还很不发达，人口很少，驻扎的厢军和蕃军也很少。熙宁八年（交趾国李朝仁宗太宁四年，1075年）底，交趾国太尉李常杰率八万大军入寇，初时宋廷没有重视，但交趾军分三路连续攻破钦州（今广西灵山）、廉州（今广西合浦），进围邕州（今广西南宁）。知邕州苏缄尽发厢军，也只有2800人。广西军虽然人少，但是动用了一些先进武器，尤其是使用了号称“冷兵器之王”的神臂弓。这是最经典的一种弓弩，有效射程可达四五百米。广西军利用神臂弓、火箭等武器守城，杀死交趾军自以为很无敌的战象十余头，并据城坚守。
李常杰带兵强攻，被杀一万五千余兵。这下交趾问题才引起宋廷的重视，经廷议，命宣徽南院使、雄武军留后郭逵为安南道行营马步军都总管，龙神卫四厢都指挥使、忠州刺史燕达副之，天章阁待制赵焑为随军转运使，率十万陕西军救援广西，并联系交趾南方的占城、真腊二属国夹击。郭逵是三川口战役中壮烈殉国的郭遵之弟，曾任陕西宣抚使，数败夏军，也是当世名将。然而援军未及到达，熙宁九年正月二十三日，交趾军攻陷邕州，苏缄战殁，邕州居民被大肆屠戮达十万人。交趾军初时和广西厢军作战肯定认为自己很强悍，遇到陕西军才知道宋军的厉害，几下就被打回本土。宋廷为示惩戒，命郭逵直取其国都。郭逵入其国境后攻克广源州（今越南广渊），又势如破竹直逼交趾国都升龙城（今越南河内）。交趾军在富良江集结四百余艘战舰，当时宋帝国海军主力已从广州出发，交趾军认为海军到前郭逵不会贸然发起进攻。郭逵便利用他们的轻敌心理，减兵诱敌，假装撤退。李常杰果然中计，率兵渡江掩袭，宋军伏兵尽出，大败交趾军。
宋军趁势用重炮攻击富良江中的交趾军舰，步兵乘大筏渡江，将交趾军主力全歼，阵斩李朝太子李洪真。李仁宗（李乾德）上表请降，撤去帝号，降封为交趾郡王。宋帝国终于比较圆满地解决掉了吐蕃和交趾的问题，可以考虑集中力量，对西夏进行毁灭性一击了。管理科学与工程专业的同学都知道，宋代的丁谓被视为本专业的鼻祖。宋神宗在丁谓之后的时代，系统工程的思想已经初步运用，尤其是范仲淹、沈括等人治理陕西军的时候，将很多管理科学运用到军队建设中来，宋军的远征和后勤保障能力有了质的飞跃，很多人认为用一次超大规模远征，彻底荡平西夏已经初具条件。熙宁十年（夏大安三年，1077年），名义上已经亲政的夏惠宗尝试改蕃礼为汉礼，但遭到母党反对没有成功，成为和梁氏家族翻脸的导火索。元丰四年（夏大安七年，1081年），夏惠宗图谋向宋廷献出黄河之南的土地，以争取宋帝国的支持，恢复汉礼。但在他即将上表时被梁太后得知，将其幽禁起来。鄜延路马步军副都总管种谔则得到消息说是夏惠宗已经被杀，于是点集兵马并奏请趁机伐夏。
之前以兰州降夏的禹藏花麻素来与梁氏不合，现在觉得自身地位难保，于是暗中联系知熙州苗授，声称西夏母子不合，人情汹汹，请朝廷立即发兵来剿。宋廷特召种谔入朝详细解释。种谔对宋神宗说：“秉常（夏惠宗名）那个小孩儿，我去牵着他的手臂来见你。”神宗的壮志也被他调动，于是决定大举伐夏。此事提交廷议时还是遇到不小的阻力，知枢密院事孙固很不愿意大举出兵，表示“举兵易，解祸难”。但不少宰执却同意出兵，最后宋廷决议大举伐夏。出兵前，原泾原路副总管韩存宝带兵征讨四川泸州地区的酋长乞弟反抗，由于韩存宝逗挠不前导致进展很慢，朝廷将其处斩，另派环庆路副总管林广抽调精兵征讨。为弥补林广带走的兵力，朝廷在京师重新征发了12个将的新兵补充到陕西军中。以元丰兵制，一将大概8000～10000战兵，介于现在美军的军和师之间。
宋神宗亲自主持总参会议制定方案，方案议定由熙河路经制使李宪率熙河、秦凤军约十万，进攻兰州，西平节度使董毡派大将洛施军笃乔阿公率蕃兵3万随同此路；环庆路都总管高遵裕率兵87000，会同蕃兵出庆州；泾原路副都总管刘昌祚率兵5万出原州，隶属于高遵裕，两路会攻灵州；签书泾原路经略司事王中正率河东路军6万出麟州，并密诏注意防御辽帝国援军，内地增派的12将新兵大多随同此路；至于最初提议伐夏的种谔，率鄜延军93000出绥德军，进攻米脂，夺取银、夏，隶属于王中正，麟府折家军和一些蕃部数万兵马也附在此路；鄜延经略使沈括坐镇延州，为各路军提供总调度。
枢密院下发《五路对境图》，按计划，各路军最终目的都是要会攻灵州，届时由号称代替神宗出征的宦官王中正统一指挥。只要攻克兴庆府的外围堡垒灵州，实际上也就攻克了西夏国都，西夏帝国就将灭亡，史称“元丰五路伐夏”。夏帝国也进行了全国总动员，梁太后任命梁永能为大元帅，总领全军。梁永能定下的策略是兵分三股，一股正面抵挡，一股设伏，一股趁宋军出击、袭扰内地，调集了大量物资，派兵扼守各处险要，准备与入境的宋军顽抗到底。元丰五路伐夏，宋帝国共调度作战部队四十万左右，由于地势艰难，又有民兵和后勤部队数十甚至上百万，总兵力必然在百万以上，堪称人类冷兵器时代最大规模的军事作业。这在汉唐时代是不可能发生的事情，整个中国，甚至在人类的冷兵器历史上，只有宋夏帝国之间的这一次倾国大战才可能达到这样的规模。
