汉武帝

太初元年（前104年），匈奴左大都尉欲弑杀儿单于，约降于汉，刘彻命公孙敖在塞外修受降城以待之。翌年，刘彻认为受降城还是离单于庭太远，便派赵破奴领兵二万骑出击，行至朔方西北二千余里之浚稽山，左大都尉败露被杀，儿单于派兵追击赵破奴，最终在受降城外四百里围歼汉军，不过在进一步攻击受降城时，儿单于病死。 [104] 从此汉匈战端再开。汉匈在西域亦展开竞争，李广利伐大宛时，匈奴欲阻拦，未果。 [105] 大宛平定后，刘彻于太初四年（前101年）下征匈奴诏，立誓要报刘邦平城之围、吕后受辱之耻。且鞮侯单于新立，地位不稳，便对汉示好，释放路充国等人，刘彻亦派苏武护送扣押汉朝的匈奴使者出使匈奴，并携带大量礼物，但单于桀骜不驯，苏武亦因其副使张胜卷入一场未遂的反单于政变中而被扣押并流放北海，刚有所好转的汉匈关系再次转入恶化。 [106] [130] 刘彻遂于天汉二、四年及征和三年（前99、97、90年）发兵出击匈奴，均失利，李陵、李广利先后兵败投降。刘彻虽然解除了匈奴对汉朝腹心的威胁，但最终未能得到匈奴的臣服，直到他死后三十多年的汉宣帝甘露年间，匈奴终于臣服于汉朝。 [131]

对西域

刘彻即位以前，西域本来是匈奴的势力范围，匈奴设置僮仆都尉来监管西域诸国。刘彻开始积极经营西域，断匈奴之右臂，同时达到“广地万里，重九译，致殊俗，威德遍于四海”的目标。经过张骞的两次出使以及河西走廊归属汉朝，刘彻在元封以后展开了对西域诸国的外交和军事攻势，其举措主要有：

拉拢西域中较大的国家乌孙，起初欲说服其东徙，没有成功；其后又相继下嫁细君公主与解忧公主，与之结成联姻关系，“以分匈奴西方之援国”。

对西域诸国采取经济利诱，一面派使“以赂遗设利朝也”，即通过财物来让西域诸国入朝，一面对西域使节夸耀汉朝富强，每次刘彻巡行东海，都会带着西域使者，厚赏财帛，设角抵、奇戏及酒池肉林，让他们观看府库积累，西域使者往往被汉朝的广大强盛所震撼，汉朝也获得了葡萄、苜蓿等西域特产。

对于亲匈奴或反汉的国家，则予以军事打击，武力平定了车师（姑师）、楼兰、轮台（仑头）、郁成、大宛等国，尤其是在李广利三年苦战平定大宛以后，大宛以东诸国“皆使其子弟从军入献”，朝见天子，留作人质。 [93]

通过刘彻的一系列举措，汉朝初步确立了对葱岭以东的西域地区的影响力和控制权。到汉宣帝神爵二年（前60年）设西域都护，使葱岭以东的西域地区最终纳入汉朝版图。 [36]

对百越

对于浙江南部、福建的东瓯、闽越，刘彻采取内迁政策（参见词条越人内迁），将东瓯人主要安置于今江西省，东瓯王改封为彭泽王，又有一支南迁到今吉安市；而闽越迁到江南的无锡、庐山附近、江淮之间、淮北地区、汉水流域、黄河口等地，比较分散。 [206]

对于今越南中北部的交趾、九真地区的骆越（雒越），刘彻则因俗而治，继续赋予当地酋长“雒将”以自治权。 [207]

对西南夷