李渊攻取长安后，立即就“以书谕诸郡县，于是东自商洛，南尽巴、蜀，郡县长吏及盗贼渠帅、氐羌酋长，争遣子弟入见请降，有司复书，日以百数。”尽管这样顺利，但河东的屈突通，金城（今甘肃省兰州市）的薛举，仍然直接威胁着长安。因此，怎样对付屈突通和薛举，是急需解决的问题。
李渊西进后，屈突通命尧君素留守河东，自己率军数万人西援长安，但为刘文静所遏，迟迟不能前进。双方在潼关相持一个多月。当他得知长安已被李渊攻破以后，遂留桑显和镇守潼关，自己引兵东向，欲赴洛阳。屈突通刚离潼关，桑显和就投降了刘文静。刘文静派窦琮和桑显和共同追击屈突通，屈突通被俘送往长安，也投降了。河东虽然还为尧君素所固守，但这支隋军的力量已是强弩之末，构不成对长安的任何威胁。
薛举原是隋朝金城府校尉。隋朝末年，在全国农民起义的影响下，陇右一带也爆发了农民起义。金城令郝瑗命薛举带数千人去镇压农民起义。义宁元年（公元617年）四月，薛举与其子薛仁果乘机夺取权力，囚禁郡县官吏，“开仓以赈贫乏。自称西秦霸王，建元为秦兴，封仁果为齐公，少子仁越为晋公。”同时，“掠官收马，招集群盗”，扩大其队伍。有一支起义军的领袖宗罗喉，就是被薛举“招集”而加入其队伍，又被“封为义兴公”的。另外，还有羌人锺利俗领导的一支起义军二万人，也归降了薛举。不久，又攻克袍罕（今甘肃省临夏县东），消灭了隋军一万人。接着，又攻克鄯州（今青海省乐都县）、廓州（今青海省贵德县东）等地，“尽有陇西之地，众至十三万。”
义宁元年（公元617年）七月，薛举在金城称帝。不久，薛仁果攻克秦州（今甘肃省秦安县西），薛举因西边大败于李轨而迁都于此。十二月，薛仁果又东进扶风（今陕西省凤翔县）。早在大业十年（公元614年），就有一支唐弼领导的起义军十万人，占据扶风郡的泖源（今陕西省陇县），并且拥李弘芝做天子，唐弼自称唐王。这时，薛仁果派人招诱唐弼，唐弼先杀了李弘芝，然后率部投降薛举。薛仁果乘其不备，突然袭击，唐弼仓惶逃往扶风，被扶风太守窦琎所杀，其众完全并入了薛仁果的队伍。这时，薛仁果带领三十万人，准备进攻长安。
薛仁果得知李渊已攻克长安的消息，遂又围攻扶风。这对正要巩固关中的李渊来说，当然是很大的威胁。于是，李渊派李世民、于扶风大败薛仁果。
武德元年（公元618年）七月，薛举又出兵至豳州（今陕西省彬县）、岐州（今陕西省凤翔县）一带，适逢李世民患疟疾，委托刘文静、殷开山主持军务。刘、殷二人由于麻痹轻敌，被薛军打得落花流水，“士卒死者什五六，大将军慕容罗喉、李安远、刘弘基皆没。”八月，薛仁果又进围宁州（今甘肃省宁县），郝瑗又向薛举建议道：“今唐兵新破，将帅并擒，京师骚动，可乘胜直取长安。”薛举接受了这个意见，但因为薛举患病，不久即死而未得行动。由此可见，薛举是唐高祖巩固关中最大的威胁。
薛举死后，薛仁果继承其帝位，住在折摭城（今甘肃省泾川县东北），继续与唐为敌。唐高祖又派李世民为元帅，西征薛仁果；同时，另派人赴凉州（今甘肃省武威县）联络李轨，使其从西方给薛举形成威胁。
薛仁果叛隋，不仅没有解除广大人民的痛苦，即使在统治阶级内部也很不得人心。他阴险毒辣，残酷异常，“所至多杀人，纳其妻妾。”对于不投降者，“磔于猛火之上，渐割以啗军士。初，拔秦州，悉召富人倒悬之，以醋灌鼻，或杙其下窍，以求金宝。”这样一来，势必“与诸将帅素多有隙。及嗣位，众咸猜惧”。薛仁果内部这样矛盾重重，当然是有利于李世民进兵的。
十一月，李世民兵至高墌（今陕西省长武县北），薛仁果派宗罗喉多次挑战，李世民均置之不理，坚壁不出。相持六十多天，薛仁果军粮用完，其部将梁胡郎又向李世民投降。至此，李世民才认为时机已到，先派梁实率军于浅水原（今陕西省长武县东北）引诱薛仁果，待宗罗喉急攻多日，已经疲惫不堪的时候，李世民率大军出其不意地掩袭而来，“唐兵表里奋击，呼声动地”，宗罗喉溃不成军，被“斩首数千级”。李世民亲率二千骑猛冲直追，直至折墌城下。沿途，薛仁果军多有投降。薛仁果入城拒守，妄图顽抗。由于“守城者争自投下”，军心动摇。薛仁果看到大势已去，只得举城投降了。
东败屈突通，西平薛仁果，唐高祖巩固关中的两大障碍消除了。