驻军于摩陂观望，不久蜀军果然失势退去。
迁任尚书.曹丕称帝后，桓阶迁任尚书令，封高乡亭侯，加侍中。与降魏的原蜀将孟达往来相善。后来桓阶患病，曹丕更亲自慰问，徙封为安乐乡侯，更赐他三个儿子爵关内侯。桓阶后来病重，曹丕派使者任命他为太常，桓阶死后，曹丕伤心流涕，谥贞侯。
三国演义.明清小说《三国演义》中，桓阶有时会被误写为「桓楷」。他本是孙坚所属官吏，登场于小说第七回孙坚跨江击刘表时。当时孙坚在岘山树林中被刘表部将吕公引军埋伏，袭击致死；此时孙坚部