漢軍被圍七天七夜，糧草將盡，情況十分危急。劉邦采取了陳平的建議，厚賂冒頓單於閼氏（匈奴單於妻之稱號）。閼氏於是勸冒頓單於：“兩主不相困。即使得到了漢地，單於也不能長久居住。且漢王亦有神，單於察之。”由於閼氏的勸說，而且相約配合作戰的西漢降將王黃、趙利沒有按時到達，單於懷疑他們與漢有謀，因此解圍一角。劉邦令強弩加兩矢對外掩護，趁著大霧，率軍由缺口逃出白登山，至平城，才與大軍會師。劉邦令樊噲守代（郡治代縣，今河北蔚縣東北代王城），率軍回南。匈奴也撤軍而去。
白登之戰後，高祖認識到國家久戰之後，沒有實力徹底解決匈奴的問題，聽取了婁敬的建議，對匈奴采取和親的政策。
（二）上郡之戰
上郡之戰是指漢景帝中元六年（公元前144年），在西漢與匈奴的戰爭中，漢邊郡太守李廣與匈奴騎兵的一次遭遇戰。
西漢邊郡太守李廣
中元六年，匈奴劫掠西漢在邊郡所養的苑馬。至上郡（郡治膚施，今陝西榆林東南魚河堡）時，匈奴數千騎與率百餘騎兵出巡的李廣遭遇，敵我力量對比懸殊。幸好匈奴誤認為搶馬惹怒了漢軍，李廣被派來誘敵，大隊漢軍就埋伏在附近，不但不敢進攻，反而立即上山列陣。李廣的部屬紛紛要求趕快撤退，免得死無葬身之地，李廣道：“我們跑得再快又能比匈奴的騎兵快多少呢，若是被追上就會難以生還，不如索性停下來，匈奴兵摸不清我們的虛實，一定不敢輕易來攻擊我們。”於是故意前進至離匈奴軍2裏處解鞍下馬，做出毫無防備的樣子，匈奴騎兵愈發不敢進攻。匈奴軍中有一位騎白馬的將軍出來巡視隊伍，李廣帶領十餘騎飛奔過去射殺了他，又很快回來，並令士兵放開戰馬，人都在地上休息。匈奴越加疑惑，仍不敢進擊。到了半夜，匈奴以為漢軍大部隊有可能乘夜偷襲，連夜率軍逃了回去。天亮之後，李廣從容不迫地率軍返回大營。
此戰，在處於絕對劣勢的時候，飛將軍李廣從容鎮靜，臨危不懼，利用疑兵之計，避免了被敵軍殲滅的情況出現，與諸葛先生的空城計有異曲同工之妙。
（三）馬邑之戰
埋伏於陣前的西漢部隊
馬邑之戰是指漢元光二年（公元前133年），在西漢與匈奴的戰爭中，漢武帝劉徹在馬邑（今山西朔縣）設伏擊匈奴沒有成功的一次軍事行動。
元光二年，雁門（郡治善無，今山西右玉城南）馬邑的富戶聶翁壹通過王恢建議漢武帝誘單於至馬邑，然後伏擊殲滅。武帝召集群臣商量這件事，有的主戰、有的主和，意見不一。武帝認為，經幾十年休養生息和戰爭準備，國庫充實，軍力強盛，反擊匈奴的條件已經成熟，決定改變戰略防禦為主的政策，轉入反擊。令聶翁壹會見匈奴軍臣單於，假說可以殺了馬邑縣令，請匈奴來取其子女、財物。聶翁壹回來後，斬了一個犯了死罪的囚犯，懸其頭於城上，稱這就是縣令首級。軍臣單於信以為真，高興地親率10萬騎兵進塞，準備大肆搜刮子女、財物。武帝發兵30萬。以禦史大夫韓安國為護軍將軍，衛尉李廣為驍騎將軍，太仆公孫賀為輕車將軍，率軍埋伏在馬邑附近山穀中，預備消滅匈奴有生力量；以大行王恢為將屯將軍，太中大夫李息為材官將軍，率3萬人伏於代郡（郡治代縣，今河北蔚縣東北代王城），準備截擊匈奴輜重。軍臣單於進至離馬邑百餘裏的地方，看到牛羊遍野，沒有人看管，對這種不尋常之處生出懷疑，立即派兵奪諏漢亭塞。審問俘獲的漢雁門尉史，這才得知漢重兵埋伏於馬邑四周山中，於是馬上引兵退走。伏於代郡的王恢的部隊，見匈奴兵人數眾多，未敢貿然出擊。
馬邑伏擊雖未成功，但卻揭開了西漢反擊匈奴作戰的序幕。
（四）河套以南戰役
西漢與匈奴軍隊激戰
河南之戰是指漢武帝元朔二年（公元前127年），在西漢與匈奴的戰爭中，漢車騎將軍衛青率軍奪取河套以南地區（今黃河河套南內蒙古伊克昭盟一帶）的遠程迂回作戰。
元朔元年，匈奴騎兵先後襲掠遼西（郡治陽樂，今遼寧義縣西）、漁陽（郡治漁陽，今北京市密雲西南）、雁門（郡治善無，今山西右玉城南）等地。二年春，又襲掠上穀（郡治沮陽，今河北懷來東南）、漁陽，殺擄吏民千餘人。