唐代诗人韦皋不仅文采出众，在军政方面也很有谋略。建中四年（783年），泾原兵变爆发，太尉朱泚被叛军拥立为帝。此时韦皋正代理陇州（今陕西陇县）行营留后事务，凤翔兵马使倒向朱泚，陇州城内尚有朱泚留下的500个士卒，由其旧将牛云光统领。
朱泚率军攻来时，牛云光先是称病不出，请韦皋统兵，然后暗中谋划，打算劫持韦皋以响应朱泚。因韦皋有所防范，牛云光匆忙率部投奔朱泚，中途遇到朱泚的家僮苏玉。苏玉奉命前来招降韦皋，对牛云光说：“太尉已登宝座，准备任韦皋为御史中丞。如果他接受任命，我们就是一家人，否则就除掉他。跟我一起去见他。”
两人奔向陇州，韦皋到城外迎接，并欣然接受任命。牛云光没想到他这么好说话，略带惭愧地说：“起初我摸不透您的态度，所以离去；如今您得太尉重用，我愿与您共建伟业。”韦皋说：“过去的事别再提了，你若有诚心，就让部下先解除武装再进城，好让城内军民打消疑虑。”于是，牛云光命部下交出所有武器和盔甲，徒手入城。
次日，韦皋设宴款待苏玉、牛云光等人。酒酣之际，只听他一声号令，周围埋伏的士卒冲了出来，将叛军全部消灭，还割下苏、牛二人的脑袋示众，陇州城内士气大振。
朱泚不死心，又以凤翔节度使的职位为诱饵招降韦皋，结果韦皋将使者及其三个随从斩首，只留一个活口去给朱泚报信。唐德宗十分欣慰，升任韦皋为陇州刺史、奉义军节度使。韦皋先派两个堂兄赴奉天安定军心，然后召集麾下将士歃血为盟，誓死捍卫皇帝。同时，他还派人与吐蕃讲和，解除西面的后顾之忧，并不断为奉天孤城中的将士提供衣食。
兴元元年（784年），唐德宗终于返回长安，对韦皋处变不惊、临难不苟的表现予以充分肯定，升任他为金吾大将军，后又让他担任剑南西川节度使这一要职。韦皋在此坐镇长达21年，颇有一番作为。
安史之乱后，唐朝西南边境不断被吐蕃和南诏蚕食，而成都与边境近在咫尺。韦皋一边瓦解吐蕃和南诏的联盟，一边对吐蕃展开军事行动，几番拔寨攻城，取得一系列的辉煌战绩，擒杀、活捉多位吐蕃高官，缴获的战利品数以百万计。
此外，唐朝和南诏也在“重修旧好”。南诏是西南少数民族之一，三国时期曾被诸葛亮征服，唐朝前期也在其境内建立州府，后来它却向吐蕃称臣。韦皋主政剑南后，多次派人向南诏王致意，南诏王终于被打动，派使者携厚礼前来，表示愿做唐朝的藩国。同时，西山羌族各部落也在韦皋的号召下归附大唐，极大地促进了经济、文化的交流和发展。
韦皋治蜀也有“软手段”，比如礼聘文士，著名诗人司空曙和成都才女薛涛都曾出入他的幕府；名动天下的乐山大佛，也是在他的慷慨资助下才得以完工；他还修复了“清溪道”，使其成为南方丝绸之路的重要组成部分。更难能可贵的是，他每隔三年就免除一年的赋税，蜀人颇为感念，在家中悬挂他的画像祭祀。
唐代传奇《宣室志》中载，韦皋刚满月时，一位相貌古怪的胡僧对他说：“别来无恙乎？”襁褓中的他竟对胡僧咧嘴一笑。众人大惊，胡僧解释道：“他是我的老友诸葛武侯的转世之身，当年蜀人深受武侯的恩惠，将来他也会做蜀地的统帅。”韦家人大喜过望，为韦皋取字“城武”。这显然是穿凿附会之说，却反映了时人对韦皋治蜀功绩的肯定。