洪武二十一年(1388年)，蓝玉率领王师15万向北征讨，大军出大宁，进至庆州，探知元主在捕鱼儿海，蓝玉便抄近路星夜兼程赶到百眼井，此地离捕鱼儿海(今贝尔湖)四十里，仍不见敌兵，蓝玉想引兵返回。定远侯王弼说："我们率军十多万人，深入漠北，毫无所获，就这样班师回朝的话，我们怎么去向皇上复命呢?"蓝玉说"：对呀。"便下令军队穴地而居，不见烟火，乘夜赶到捕鱼儿海南边。当时敌营还在海东北八十余里处，蓝玉命王弼为前锋，率骑兵迅速逼近敌营。敌人以为明军缺乏水草，不能深入，故未加防备，加上大风扬起沙尘，白天都看不见什么。所以，明军的行动，元军毫无察觉。王弼率军突然冲至敌营前，元军大惊，仓促迎战，大败，太尉蛮子等被杀，其部众皆降，仅元主与太子天保奴等数十骑逃走。蓝玉派精锐骑兵追击，但未追上，仅俘获其次子地保奴、妃嫔、公主以下百余人，后又追获吴王朵儿只、代王达里麻及平章以下官属三千人、男女七万七千余人，以及宝玺、符敕、金银印信等物品，马、驼、牛、羊十五万余头，并焚毁其甲仗蓄积无数。捷报奏传至京，皇帝大喜，赐诏奖励慰劳，将蓝玉比作卫青、李靖。蓝玉又攻占哈剌章营，获人、畜六万。班师回朝，晋升为凉国公。
洪武二十二年(1389年)，蓝玉受命督修四川城池。
洪武二十三年(1390年)施南、忠建二宣抚司南蛮反叛，蓝玉奉命前往讨平。接着，又平定都匀(今属贵州)，安抚司散毛诸洞，被加禄五百石，奉诏还乡。
洪武二十四年(1391年)，朝廷再命蓝玉统领兰州、庄浪等七卫兵，追讨逃寇祁者孙，于是攻取西番罕东之地，当地首领哈伦等逃遁。时逢建昌指挥使月鲁帖木儿反叛，蓝玉又奉命率军征讨，当蓝玉率军赶到时，都指挥瞿能等已大破其众，月鲁逃往柏兴州。蓝玉乃派百户毛海诱捕月鲁父子，送往京城处死，又尽降其众。因此请求增设屯卫，太祖下诏许可。蓝玉复请征当地百姓为兵，讨伐朵甘、百夷，朱元璋下诏不许，蓝玉才班师回朝。
