史书没有记载廖化在夷陵之战中的表现，但从他后来"别督"这一官职来看，刘备应该认同他的军事才能。诸葛亮时代，廖化职务是丞相参军，后来又 "后为督广武，稍迁至右车骑将军，假节，领并州刺史，封中乡侯"，足见廖化能力不俗。
《三国志·后主传》中记载，"六年夏，魏大兴徒众，命征西将军邓艾、镇西将军钟会、雍州刺史诸葛绪数道并攻。于是遣左右车骑将军张翼、廖化、辅国大将军董厥等拒之"，当时廖化已经年过70了，却还派上前线去抵御邓艾，所以"蜀中无大将、廖化作先锋"，应该贬低的是蜀国，褒奖的是廖化，而廖化不是我们印象中可有可无、能力平庸的一员老将。
关于廖化的眼光，《汉晋春秋》中记载了他对姜维的评价，可谓一语中的。景耀五年（262年）秋，姜维率众出狄道北伐曹魏，廖化指出"用兵如果不收敛，必将自食恶果，说的就是姜维。智谋并未超过敌人，力量比敌人要弱，但用兵却没有满足，这样的话怎么能够生存下去呢？"果不其然，同年十月姜维在"侯和"（地名）被邓艾击败，退军驻扎于沓中。姜维掌权之后，一连11次北伐，却几乎都是失败而归，对蜀国打击和消耗不可谓不大，但问题在于姜维对手和蜀国力量都比不过魏国。
可以说，无论是廖化千里走单骑中的"忠义孝"，还是军事才能，廖化都是三国时代一个严重被低估的将军。263年冬，奉刘禅之命，与姜维等到涪县向钟会投降。264年春，廖化与宗预一起向内迁移前往洛阳，在中途病逝。廖化年龄是个谜，但根据宗预在261年所说"吾等年逾七十"来看，廖化应该70多岁，可能接近80岁，演义中"蜀中无大将、廖化作先锋"的描述也算符合历史。
