廉颇立下大功，被赵惠文王赐予上卿身份，从此在赵国军队中威望颇高。廉颇虽然成名于赵惠文王时期，但按廉颇的年龄来算，他在赵武灵王时期就应该在赵国军营之中。
关于廉颇还有一个家喻户晓的故事，那就是负荆请罪。赵惠文王16年，也就是廉颇刚被拜为上卿的那一年，赵国舍人蔺相如用他的大智大勇完璧归赵，取得了赵国对秦国外交的巨大胜利，后来在"渑池会见"中蔺相如又立下大功，因而得到赵王重用。蔺相如本是平民出身，地位却在廉颇之上，廉颇深以为耻，常常看不起蔺相如，蔺相如却一直忍让。后来廉颇通过一位门客得知蔺相如是一心为了赵国，避免将相不和，廉颇心中有愧，脱去上衣负荆请罪，从此和蔺相如成为生死之交。
在军事史上，廉颇不仅打败过齐国军队，就连魏国和秦国也在廉颇这里吃过大亏。赵惠文王24年，廉颇率赵军攻打魏国，大胜而归。一年后，秦赵对峙，廉颇再破秦军。
赵孝成王登基之后。赵国名将乐毅和赵奢都已去世，廉颇成为赵国军中资历最老的名将。赵孝成王四年（公元前二六二年），长平之战爆发，廉颇被赵孝成王委以重任，带兵阻击秦国大将王龁。因廉颇一味死守，赵孝成王不满，中了秦相范雎之计，用赵奢之子赵括代替廉颇。不料秦国悄悄更换主帅，用白起代替王龁，白起用计，引赵括上钩，最终导致赵国在长平惨败40万赵国军队埋骨长平。
