杜袭与王粲、和洽等同被任命为侍中。建安二十年（215年），杜袭改领丞相长史，随同曹操征伐盘据汉中的张鲁。次年（216年）曹操回邺城，任命杜袭为驸马都尉，留督汉中军事。期间成功劝导八万多名汉中地区的人移居洛阳、邺城地区。建安二十四年（219年），主将夏侯渊战死，杜袭与郭淮为安定军心，于是决定以张郃替代夏侯渊的位置，成功安定军心。曹操撤出汉中后任命杜袭为留府长史，驻守关中。
曹魏时期.延康元年（220年），曹丕继位魏王，赐杜袭爵关内侯。同年称帝，又任命杜袭为督军粮御史，封武平亭侯。