取乌苏米施可汗首级至长安。745年封清源县公。天宝六年（747年），兼任河西、陇右、朔方、河东四镇节度使，“佩四将印，控制万里，劲兵重镇，皆归掌握，自国初已来，未之有也。”天宝元年，对吐蕃的青海湖会战，大破吐蕃北线主力，吐蕃死伤数万人，两王子阵亡。吐谷浑降唐。玄宗晚年好大喜功。天宝六年（747年），令王忠嗣攻吐蕃石堡城（今青海西宁市西南）。王忠嗣奏称，石堡形势险固，不宜轻举妄动，「以数万之众争一城，得之未足以制敌，不得亦无害于国」，上言切谏。玄宗不听，王忠嗣只得出兵，结果大败而回。宰相李林甫对王忠嗣嫉恨