之变辅李世民有功，入凌烟阁二十四功臣。后裔段文昌、段成式等人皆有文名。
生平.其父段偃师为太原书佐。李渊起兵时，授右领大都督府军头，隋大业十三年（617年），于潼关之战击败擒获隋将屈突通，授光禄大夫、开国县侯，又从秦王李世民讨伐薛举、刘武周，以功授乐游府骠骑将军，进封武安郡公，食邑二千户。在讨伐王世充时，冲锋陷阵深入敌阵，马匹倒毙，被敌军所擒。敌军两骑夹持其发髻，在要渡洛水时，段志玄突然纵身，将二人拉坠马下，夺得马匹驰归回营，敌军数百骑在后追赶，但是迫于其勇不敢逼近。在李世