其武功也是显赫的。康定元年(1040年)，西夏国王元昊兴兵犯境，范仲淹被派做陕西经略安抚副使，去抗敌守边。他守边数年，号令严明，爱抚士卒，功勋累建，皇帝“赐他黄金百两，悉分遗边将”。西夏人怕，说他“胸中自有数万甲兵”，边疆的人民则拥护他，称他做“龙图孝子”。他让儿子范纯祐和士卒一同生活，一同战斗，帮助他了解许多真实的情况，而且，越是艰险的任务，越是派他的儿子去完成。他守边四年之久，在防御上起了很大作用，当时人们用“西贼闻之惊破胆”，来赞美他。他的词章《渔家傲》“浊酒一杯家万里，燕然未勒归无计，羌管悠悠霜满地。人不寐，将军白发征夫泪”，就是这个时期的作品。
一零四三年范仲淹任参知政事(副宰相)以后，针对当时宋朝统治的种种危机，不管个人的乌纱帽保得住还是保不住，尖锐地抨击时弊，提出了“十条”改革意见，即所谓上书“十事”历史上称作范仲淹“新政”。其实他这些新政，不过是整顿政权机构，改革用人制度，兴修水利，发展农业，修整军事，推行法制，减轻人民负担，等等，并没有什么根本的改革，就这样稍稍对国家和人民有点益处的事情，也因侵犯了大官僚的利益，而遭到反对，到了第二年，他再次出兵抵御西夏时，那些官僚们，趁他一时离开朝廷，便加紧攻击。终于在一零四五年初，仁宗皇帝下诏，罢新政，同时也罢了范仲淹的官，还株连了一批人。一零四五年，范仲淹再次被贬，到他临死以前，先后知邓州(河南)，杭州(浙江)，青州(山东)。《岳阳楼记》这篇散文，就是这一时期，他的好朋友滕子京重修岳阳楼，请他写的。这位滕子京从书上看，也是正直有抱负的人，遭朝廷大官僚们的攻击，被贬到岳阳的，他上任以后，兴利除弊，面貌一新，他能请范仲淹为文记其事，而范仲淹也欣然给他写了一篇，可见这个人是不坏的。