经过一个多月的调查，他对西川周围的形势了若指掌，然后依据实地调查的结果，绘制两种地图：一是南部边防形势图，二是西部边防形势图， 作为加强西川防务的依据。
其次，整训部队，裁汰老弱残兵4000余人，招收新兵1000 余人，合计边防军共三四万人。与此同时，每200户中，抽出一丁当雄边军（民兵），给以严格训练。这些人平时务农，战时当兵，既加强战备，又不加重人民负担。接着，李德裕特聘请安定人制甲，河中人作弓，浙西人造弩，把西川部队用全国最精锐的武器装备起来。
另一方面，李德裕根据西川的边防形势，筑了杖义城，以防青溪关方面南诏的侵扰。在西川、南诏、吐蕃的三角地带，建御侮城，扼守两大防区的交界地带。在西部设立柔远城，以防吐蕃的进犯。
经过李德裕一年多的惨淡经营，西川的形势显著好转，不仅社会经济逐渐发展，而且边防十分巩固。
太和五年(831)五月，李德裕与南诏当局交涉，使之放还西川工匠、僧道等四千余人。另一方面，吐蕃维州守将悉怛谋主动投降，使沦陷42年的维州（今四川汶川西北）重新收复。
