宋仁宗宝元元年（1038年），党项族首领李元昊在西北称帝，建立西夏。宋廷择京师卫士从边，狄青入其选，任延州指挥使，当了一名低级军官。在战争中，他骁勇善战，多次充当先锋，率领士兵夺关斩将，先后攻克金汤城，宥州等地，烧毁西夏粮草数万，“收其帐二千三百，牲口五千七百”，并指挥士兵在战略要地桥子谷修城，筑招安、丰林、新寨、大郎诸堡，“皆扼贼要害”。
　　
　　他每战披头散发，戴铜面具，一马当先，所向披靡，在4年时间里，参加了大小25次战役，身中8箭，但从不畏怯。在一次攻打安远的战斗中，狄青身负重伤，但“闻寇至，即挺起驰赴”，冲锋陷阵，在宋夏战争中，立下了累累战功，声名也随之大振。
　　
　　康定元年（1040年），经尹洙的推荐，狄青得到了陕西经略使韩琦、范仲淹的赏识。范仲淹授之以《左氏春秋》，并对他说：“将不知古今，匹夫勇尔。”狄青遂发愤读书，“悉通秦汉以来将帅兵法，由是益知名。”由于狄青勇猛善战，屡建奇功，所以升迁很快，几年之间，历官泰州刺史、惠州团练使、马军副部指挥使等，皇祐四年（1052年）六月，推枢密副使。