（1546年）调宁远守备，本官升为都指挥佥事，嘉靖二十八年（1549年）升为延安游击，当时延安刚开始驻军，武备松弛，殷尚质加意训练，使延安兵马成为边境雄兵。嘉靖三十一年（1552年）升为山西左参将，嘉靖三十二年（1553年）率军解救被蒙古兵围困的大同巡抚侯钺，因功升辽阳副总兵，嘉靖三十四年（1555年）升为辽东总兵。嘉靖三十五年（1556年），蒙古大汗打来孙率十余万人入侵辽东广宁，殷尚质率军抵抗，嘉靖三十五年十月十四日（1556年11月15日）于塔山一带阵亡，年四十岁。明廷追赠少保、左都督，谥忠勇，立祠纪念