1672年，赵良栋被重新调任为天津总兵，一年之后吴三桂举起反清大旗，同年清廷宣布出兵作战，此时赵良栋被提拔为宁夏总督，处于平叛的前线阵地，赵良栋作战十分有头脑，认为营地叛乱不应该胡乱下手，要做到惩处首恶，宽宥胁从，在得到皇帝的允许之后，赵良栋仅仅带着几百个亲信奔赴宁夏，对百姓宣扬皇帝口谕，安抚士兵百姓，之后赵良栋将叛乱的主要头目就地正法。
1679年赵良栋上奏朝廷"宁夏军队起初横行无忌，不把军队规章放在眼里，经过臣几年的悉心训练，他们跃跃欲试，都想着建功立业，到了该报效朝廷的时候了，承蒙皇恩，湖南已定，如今应该夺取汉中，收复四川，臣愿赴汤蹈火、独当一路"康熙盛赞赵良栋勇气，准许其进军。
当年8月，清军"四路进取汉中，兴安"，赵良栋向徽县进发，以奇谋分兵袭击黄渚关，重重挫伤叛军士气，随后以雷霆之势夺取略阳，三个月后，赵良栋在阳平关与满清另一路大军会师，此时赵良栋因功获封勇略将军。
