汉昭帝时，武都郡的氏族人反叛，赵充国以大将军、护军都尉的身份带兵平定此次叛乱，升任中郎将，带兵屯守上谷郡，后调回朝廷担任水衡都尉。后来，带兵攻打匈奴，俘获西祁王，因功升任后将军，照旧兼任水衡都尉。