王世充后，赵士达被召回长安，任齐王府护军，从李元吉北讨。武德九年，玄武门之变爆发，李元吉被杀，赵士达被免官，以南康公爵位归第。贞观初，唐太宗任命代国公李靖为大总管，讨伐突厥，赵士达被起用为部将，以功授左武候龙台府折冲都尉。贞观十三年，唐朝发动高昌之役，赵士达在侯君集麾下任子总管。十八年，唐与高句丽的战争爆发，赵士达隶属辽东道大总管李世勣，在盖牟城攻破后，奉命镇守。二十年，升任左领军卫中郎将，令守怀远镇。永徽元年（650年），出任琰州刺史，领军讨伐牂牁蛮夷叛乱。显庆元年（656年），任伊州