贞观七年（633年），张士贵重返战场，当时西南发生动乱，张士贵被授行军总管领衔披挂上阵。动乱很快被平定，张士贵因军功封为虢国公，然后奉召回京，重掌禁军。此后在贞观十五年（641年）时，张士贵又领兵抗击薛延陀，会同其他四路大军取得大胜，迫使薛延陀遣使求和。战后，张士贵班师回朝，又做起了他的禁军首领。不久，张士贵又迁幽州都督。
贞观十七年（643年）时，高句丽企图断绝唐朝与新罗的通路。唐太宗李世民遣使出使高句丽，命高句丽停止争战，被高句丽拒绝。李世民决定给高句丽一点颜色看看，征讨高句丽。这时，外放的张士贵又被征召回朝，调集军粮，征募士兵，准备对高句丽用兵。薛仁贵也是在这个时候，听了媳妇柳氏的劝告，投奔到张士贵的军营。
贞观十九年（645年），张士贵随李世民征东，在征东战场上，薛仁贵大放异彩，受到李世民重视，并感叹"朕诸将皆老，思得新进骁勇者将之。无如卿者。朕不喜得辽东，喜得卿尔。"由于李世民破格提拔，薛仁贵开始崭露头角。张士贵也因战功官拜右屯卫大将军。
薛仁贵
唐高宗永徽四年（653年），这时张士贵已是67岁的老将了。因为年老体弱，李治准许了他的退休请求。这时他的老部下薛仁贵接替了老上司的职务，镇守玄武门。
永徽六年（655年），张士贵的病情不断加重，唐高宗李治并没有忘记这位为国征战的老将，他也曾派遣御医为张士贵医治，无奈张士贵还是在显庆二年（657年）六月时，在河南病逝，终年72岁。张士贵身后备极哀荣，李治追赠其为辅国大将军，准许其陪葬昭陵。
