督办陕西军务，可是多隆阿的部队在途中被太平军所阻，清廷于是另派胜保带兵入陕。胜保被回军击败，却谎报战胜，清廷只好再命多隆阿进兵陕西。多隆阿于十一月抵达潼关后，胜保就被清廷解职及逮捕回北京审讯，由多隆阿负责在陕西与回军作战。1863年二月，多隆阿攻佔回军在同州的两个重要据点羗白镇和王阁村，九月攻佔苏家沟和渭城湾，杀死敌军一万七、八千人。至此陕西回军被迫向甘肃撤退。多隆阿又攻击当地「顺天军」蓝大顺部，1864年4月1日，多隆阿收复盩厔，进城时遭流弹击中，延至5月18日伤重不治。当时被称为是“汉人”的人也包括