收复琉球
琉球可能是今天的琉球群岛也可能是台湾岛及澎湖群岛，大业三年，隋炀帝杨广曾令羽骑尉朱宽入海求访异俗，到达琉球。因言语不相通，抓住一人，取其布甲而还。次年，炀帝又派朱宽到琉球去招降，琉球不从。于是派遣贲郎将陈稜与朝请大夫张镇周发东阳兵万余人自义安泛海击琉球国。
隋军大海航行一个多月后才抵达琉球国，陈稜率大军顺利登岸。陈稜曾经从南海诸国招募士兵，其中有昆仑人能懂琉球语，于是陈稜派其招抚。琉球不从，拒抗隋军。陈稜命张镇周为先锋进攻琉球人。琉球国王欢斯渴刺兜遣兵与隋军抗战，被张镇周频频击败。陈稜率主力进至低没檀洞，琉球小王欢斯老模率军出战，被陈稜击败并斩了欢斯老模。
于是隋朝大军分为五军一路攻至琉球国都。流求国王欢斯渴刺兜被迫亲自将出战又被隋军击败。隋军随即攻入琉球国国都，并乘胜追击至流求军栅，攻拔之。隋军斩杀了琉球国王欢斯渴刺兜，俘获其子岛槌，并摧毁琉球的宫室。“二月乙巳，武贲郎将陈棱、朝请大夫张镇州击流求破之。献俘万七千口。”陈棱把琉球俘虏带回隋朝。隋炀帝大喜，把琉球俘虏赏赐给百官，加赏陈棱为右光禄大夫，张镇周为金紫光禄大夫。
震服伊吾
大业四年（608年）冬，隋炀帝授右翊卫将军薛世雄为王门道行军大将，命他在西域伊吾国内修建一座伊吾城，并派吏部侍郎裴世矩共同前往经略。薛世雄乃大隋名将，凡所行军破敌之处，秋毫无犯，深得炀帝喜爱。炀帝曾夸奖他：“世雄廉正节概，有古人之风。”
薛世雄与突厥的启民可汗约定联合集兵进攻伊吾国。薛世雄率军出玉门后，启民可汗因顾失约没有到。薛世雄将军并没有退缩而是毅然决定孤军穿越茫茫沙漠直捣伊吾国，此时正直冬季西北地区正处在天气恶劣风沙猖狂之时。薛世雄进兵神速，势如天降。伊吾人根本就没想到隋军能来，所以都没做防备。当听说薛世雄率军已越过沙漠，兵临城下之时。伊吾人惊恐万分，不得不请求投降。薛世雄震服伊吾后，就在汉代旧伊吾城东筑了一座新城号“新伊吾”，裴世矩告谕西域诸国：“天子为蕃人交易悬远，所以（筑）城耳。”薛世雄命银青光禄大夫王威率领一千多名士兵戍守伊吾屯垦戍边。然后率军班师回朝。炀帝大悦，薛世雄因功进位为正议大夫，并赐物二千段。
隋朝在伊吾国设立了伊吾郡和柔远镇，薛世雄兴建的“新伊吾城”成为隋朝控制东西交通要道上的一个重要军事据点。
攻吐谷浑
吐谷浑比突厥人文明一些，处在半游牧半定居阶段。其首都在青海湖西四十五里的伏俟城。控制着丝绸南路河西走廊主干线青海道，此路是当时连结亚、非、欧三大洲的世界最长的陆路交通干线。吐谷浑人还占据着西秦故地。
负责西域事物的裴世矩在《西域图记》中说：“伊吾（今哈密）、高昌（今吐鲁番），鄯善（今若羌），亚西域之门户也。总溱敦煌，是其咽喉之地。”隋炀帝要畅通丝绸之路深知占据吐谷浑之地的重要性。大业三年派遣吏部侍郎裴世矩引致高昌王麴伯雅及伊吾吐屯设等入朝，炀帝亲自与他们积极策划打击共同西域贸易的竞争者吐谷浑。
吐谷浑时期的青海丝路
大业四年（608年），隋炀帝再次运用“以胡制胡”之战略，派裴世矩游说铁勒诸部，使他们攻击吐谷浑，吐谷浑被突袭而大败。吐谷浑可汗伏允向东逃走，逃入西平境内，遣使向隋朝请降求救。炀帝派遣安德王雄领兵出浇河，许国公大隋名将总领军事的宇文述率军出西平“应降”。宇文述率军浩浩荡荡的抵达临羌城，吐谷浑可汗伏允面对隋朝大军心惊胆战不敢投降，率领残部向西逃窜，宇文述统领鹰扬郎将梁元礼、张峻、崔师等引兵追击，接连攻下曼头、赤水两座城，斩三千余级，俘获吐谷浑王公以下二百人，虏男女四千口而回师。
大业五年（609年），炀帝总领六军亲征吐谷浑，命银青光禄大夫刘权率军出伊吾道，与吐谷浑军相遇，吐谷浑人被痛击狼狈逃跑。隋军追至青海，虏获千余人，乘胜攻下吐谷浑国都伏俟城。炀帝命令刘权继续率军进攻占吐谷浑，曼头、赤水两座重要城池，并在赤水大破吐谷浑，击溃吐谷浑军主力。伏允率众保覆袁川。炀帝分命内史元寿南屯金山，兵部尚书段文振北屯雪山，太仆卿杨义臣东屯琵琶峡，将军张寿西屯泥岭，四面围之。吐谷浑可汗伏允仅仅率数十骑潜藏于泥岭之中而逃走，吐谷浑仙头王率男女十余万来归降，其中六万余人被斩杀。
《资治通鉴》说：“是时天下凡有郡一百九十，县一千二百五十五，户八百九十万有奇。东西九千三百里，南北一万四千八百一十五里。隋氏之盛，极于此矣。”隋炀帝的此次亲征，彻底的征服、占领了吐谷浑。彻底的打开丝绸之路，畅通了中国与西方的联系。震服了西域各国，从此西域各国对中国朝贡不断。隋书赞曰：“竟破吐谷浑，拓地数千里，并遣兵戍之。每岁委输巨亿万计，诸蕃慑惧，朝贡相续。”
