汉宣帝元康三年（公元前63年），先零首领突然与周边各羌人的二百多酋长解除旧怨，并且订立盟誓。这一消息很快传回汉廷，引起了一番轰动。征询赵充国意见，赵充国断定，这些人肯定是想要重新联合起来对付汉朝!
为什么？
赵充国说因为三十多年前的证据就摆在那里，三十年前就是，羌人准备攻打汉朝，就是是先解除仇怨，内部订立盟约，然后开始犯边。
继而，赵充国认为，这么多年来，羌人之所以屡次会败给汉军，是因为它们内部是一盘散沙，不足为惧。而他们一旦联合起来，就麻烦的多，更有说不定是想要联合匈奴来对付大汉。
同时，赵充国还推测出羌人的下一步计划和行动路线，这些推测到后面都一一应验了。大家均叹服赵充国料事如神的本领，可赵充国却自谦的说，这是自己多年的行军经验加上自己对羌人熟悉，同时经过实地考察才能得出这样的结论。
此时的赵充国已经74岁了!
汉宣帝虽有心让他出战，但觉得他太老了，就咨询他看派谁出战合适，谁知道赵充国人老心不老，他直接给汉宣帝说：“皇上还有比我更合适的人吗?”
汉宣帝复问：“那你要带多少人去?”
赵充国这时说了一句传于后世的成语：“这我哪知道？百闻不如一见，我要去看看才行。臣愿立刻去金城附近（今甘肃兰州）观察地形，然后写出作战方略。陛下把此事交给我办好了。”
于是，74岁的老将，领不满万人的骑兵，迅速出师了，然后他巧渡黄河，立稳阵脚，作好战斗准备。
到达湟水岸边，羌人多次挑战，他坚守不出，只以威信招降，最终在汉朝强大的防守优势下，羌人无计可施，内部开始分化，被赵充国逐个劝服，解散了羌人各部落联合的计划。
制定定边良策“以兵屯田
”，为后来经营西域奠定坚实基础
打败羌人后，赵充国回到京师，他写了一封奏疏给汉宣帝，提出了“以兵屯田”的主张，汉宣帝最初不同意，因为之前没有人这么做过，因此他让赵充国写出更有说服力的理由来。
赵充国前后一共上了三篇奏疏，同时也说服了众大臣，汉宣帝才肯同意，于是，西域开始“以兵屯田”。
赵充国建议：屯田湟中（今青海省湟水两岸）作为持久之计，提出亦兵亦农，就地筹粮的办法，可以“因田致谷”，“居民得并作田，不失农业”；“将士坐得必胜之道”；“大费既省，徭役预息”等“十二便”。
此建议的提出，这对当时支援频繁的战争，减轻人民负担起到了很大的作用，一直影响到后世。到现在的各地的生产建设兵团，国营农场，牧场，林场等均有以兵屯田的性质。对国家稳定，以田养兵起到了至关重要的作用。
死后哀荣
赵充国一直到接近80岁，终于感觉自己干不动了，他上书请求退休，返回家中。但朝廷议论“四夷”问题时，皇帝还还常常邀请赵充国参与。
宣帝甘露二年（公元前52年），赵充国去世，享年八十六岁，宣帝给其谥为“壮侯”。
葬于圭卜山之阳（今清水县城西北的李崖），赵充国墓现被列为省级文物保护单位。
赵充国去世后，汉宣帝因匈奴降汉，追思有功之臣，建麒麟阁，赵充国与霍光等11人一同画肖像于未央宫麒麟阁中。
后来汉成帝召黄门侍郎扬雄称颂之。给出“在汉中兴，充国作武”的颂词。
最初赵充国只是一个小小的骑士，不过他善谋略，又有战功和机遇，但多次击退匈奴，也是一员抗匈名将。
赵充国一生的主要功绩集中表现在晚年，七十三岁时仍领兵出征，以如此之老龄，顶风冒寒，坚守边境，这在中外战争史上是极其罕见的。
赵充国在朝时，向朝廷上书，详细分析形势，提出了“以兵屯田”的主张。留兵屯田之策不仅在当时具有战略意义，而且对后世亦有深远影响。
