拜龚州道行军总管，征讨桂州东西王洞獠民叛乱，破反獠而还，唐太宗听闻其冒矢石先登，慰劳张士贵道：“尝闻以忠报国者不顾身，于公见之。”授右屯卫大将军，改封虢国公，检校桂州都督。贞观十五年（641年）随唐太宗去洛阳宫。薛延陀入侵边境，张士贵奉命镇守庆州(甘肃庆阳市)，后任检校夏州都督。贞观十八年（644年），唐太宗诏令调集粮草，招募军士，准备东征高句丽，龙门人薛仁贵投入张士贵麾下。十九年（645年）三月，张士贵跟随唐太宗征讨高句丽，隶属李世勣麾下为行军总管、洺州刺史，十月还师，以功拜冠军大将军、行左屯卫将军，