兩年後，噶爾丹統治集團內部矛盾重重，處於分崩離析之地。康熙帝又抓住機會，第三次親征噶爾丹。親征之前，他針對一些將領有輕敵思想，告誡將領：“凡用兵之道，要在乘機，噶爾丹窮迫已極，宜乘此際，速行剿滅，斷不可緩……克成大事，正在此舉。”公元1697年，康熙帝玄燁親率大軍西渡黃河到達寧夏，他命令內大臣馬思哈和薩布素、費揚古兩將軍分兩路北上，夾擊噶爾丹。這時噶爾丹可以有三個選擇：一是逃往西藏，但這條路已被清軍費揚古部切斷；二是逃往沙俄，但沙俄見他已無多大力量，拒絕了他赴俄的請求；三是投降清王朝可以得到寬大處理，然而這是他堅決不幹的。他的兒子赴哈密籌糧，被維吾爾群眾綁交清軍。日暮途窮的噶爾丹走投無路，不知所措，在一夕數驚的日子裏染病死去。他的女兒率300殘卒投清，噶爾丹叛亂全部平息。平叛噶爾丹掃除了漠北、西北不安定的因素，有效地抵禦了沙俄對我國西北的覬覦和入侵，保證了我國領土的完整。
在乾隆帝統治時期，大金川首領莎羅奔公開叛亂。乾隆帝命張廣泗為四川總督，全力進剿。莎羅奔負險頑抗，清軍多次失利。乾隆帝又派大學士訥親前往督師，訥親趾高氣揚，一到前線，就嚴令三天攻下大金川據點噶耳崖，否則以軍法從事，結果是損兵折將，訥親自感失誤，從此不敢自出一令。張廣泗受了訥親的斥責，對訥親不知兵而事權反出己上感到不滿，故負氣推諉。過了半年，銀餉花費不計其數，而戰功卻無。乾隆帝大怒，立命將張廣泗逮治來京，說他“負恩忘國”，按律斬首。接著傳旨，命訥親回奏，訥親盡把責任推給張廣泗。乾隆帝將訥親的奏折擲到地下，命侍衛到訥親家，取出訥親祖父遏必隆的遺劍，派人送往軍前，令訥親自裁，實際上就是賜死。訥親自知不免一死，遂用這把祖劍自刎。乾隆帝另派大學士傅恒為經略，增派軍隊，和嶽鍾琪分兩路進剿。莎羅奔乞降，大小金川遂告平定。乾隆帝十分高興，對傅恒優詔褒獎，把他比作平蠻的諸葛武侯，封他為一等忠勇公，嶽鍾琪封被為三等威信公。在凱旋時，乾隆帝命皇長子和諸王大臣效勞，他親自在紫光閣行飲至禮，並在豐澤園賜宴隨征將士。
公元1766年，大金川再次叛亂。乾隆帝命四川總督阿爾泰率軍往剿，多年無功。乾隆帝下令殺了阿爾泰，另派大學士溫福督師，以尚書桂林為總督再征大小金川。用兵數年，勞師靡餉，清兵卻接連受挫。公元1773年，因溫福已戰死，桂林無功，乾隆帝以阿桂為定西將軍，嚴令剿滅叛匪。至公元1776年，阿桂攻克了大金川的最後據點噶爾崖，叛亂被平息。叛亂頭目索諾木和莎羅奔率家族20餘人出降。乾隆帝封阿桂為一等誠謀英勇公，並畫像入紫光閣。此役後，改大金川為阿爾古廳，小金川為美諾廳。
公元1755年，乾隆帝派兵平定準噶爾部的叛亂。康熙帝和雍正帝對準部多次用兵，但未徹底解決問題。準部時服時叛，成為清廷一塊很大的心病。在厄魯特蒙古內附後，乾隆帝感到形勢有利，遂命班第為定北將軍，以歸附的阿睦爾撒納為定邊左副將軍，分兩路向準噶爾部進攻。準噶爾軍紛紛投降，接應清軍。清軍兵不血刃進入伊犁，叛亂頭目達瓦齊見勢不妙，率數十人往南疆逃竄。南疆維吾爾族各部紛紛響應清軍，擺脫準噶爾的統治。達瓦齊逃到烏什，被維吾爾人民擒獲，押送清營，繼而被解送北京。乾隆帝痛斥了達瓦齊叛國的罪行，但為了照顧民族關係，赦免了他的罪過，還封他為親王，讓他住在北京並給他很好的待遇。
乾隆帝在平定了達瓦齊的割據勢力後，為了削弱準噶爾部的割據勢力，把厄魯特四部封為四汗，使各管所屬。但是，阿睦爾撒納自恃平叛有功，一心想當四部的總汗。乾隆未答應他的這種要求，但給了他特殊的榮寵，晉封他為雙親王，食雙俸。他仍不滿足，製造分裂的野心也惡性膨脹起來。他不穿清朝官服，不用清朝官印，行文各部“以總汗自處”，積極準備叛亂。公元1755年9月，乾隆帝命他到避暑山莊入覲，想調虎離山，消患於未然。阿睦爾撒納看出了清廷的用意，在半路上逃回，公開打出了叛亂的旗幟。
叛亂迅速擴大，駐守伊犁的班第兵敗被殺。公元1757年，乾隆帝命袞劄布為定邊將軍，出北路；命兆惠為伊犁將軍，出西路。清軍長驅直入，銳不可擋，阿睦爾撒納倉皇逃入俄國。後來，他因患天花病死，俄國把他的屍體送給清廷。
南疆接著又發生了大小和卓木的叛亂。大小和卓木就是霍集占兄弟。叛亂迅速蔓延，乾隆帝派往南疆的使臣也被殺害。兆惠剛平定了天山北路，乾隆帝又命他立即率軍赴南疆平叛。兆惠率領的清軍僅3000人，被霍集占率領的1萬多叛軍圍困在黑水。包圍曆時3個月，叛軍始終未能攻破。乾隆帝命駐守烏魯木齊的將軍富德赴南疆增援。霍集占在清軍的內外夾攻下迅速土崩瓦解，霍集占兄弟被當地部族殺死，這場叛亂最後被平息。