后回还，段会宗被任命为沛郡太守，后改任为雁门郡太守。段会宗为人好大节，热衷功名，他和谷永相友善。阳朔年间，当时乌孙小昆弥安日被杀，乌孙大乱。段会宗再为都护，以左曹中郎将、光禄大夫率兵平乌孙内争。前16年，小昆弥末振将（安日的弟弟）派贵族乌日领刺杀大昆弥雌栗靡。段会宗立雌栗靡的堂叔伊秩靡为大昆弥。前11年，末振将被杀，小昆弥由安日的儿子安犁靡担任。段会宗的作为加强了汉朝与乌孙的友好关系。前10年，段会宗在乌孙去世。