唐朝一統中國之後，太宗、高宗、武后先後對外用兵，擊敗北方的東突厥與西突厥，在西北攻滅高昌、收其地為州縣，重新控制西域，在東北滅高句麗和百濟，並在白村江戰役擊敗日本援軍。到玄宗時，唐朝對外擴張達到頂峰，勢力甚至遠達中亞與新興的黑衣大食（即伊斯蘭教遜尼派的阿拔斯王朝）相遇。但唐朝經安史之亂後一蹶不振，不僅無力保持前期擴張的成果，還要依靠吐蕃、回紇的軍事實力以對抗藩鎮的割據勢力。雖然唐朝朝廷獲得過對淮西、劍南等地藩鎮的軍事勝利，但是無法阻止地方割據的大勢。唐朝廷就此衰落下去，在對外戰爭中也接連失敗。京城長安甚至一度被吐蕃攻陷，西南的南詔也曾聯合吐蕃佔領過成都。

唐朝早期繼承隋朝制度實行府兵制。府兵制的基本單位是折沖府。府分三等。上府一千兩百人，中府一千人，下府八百人。軍府長官為折沖都尉，副職為左右果毅都尉。府兵稱衛士或侍官。軍府隸屬於十二衛和六率。軍府最多時有六百三十四個，其中三成以上駐紮在關中，保衛長安。府兵制是以均田制為基礎的農兵合一制度。兵士廿一歲入軍，六十歲免役。衛士平時在家生產，農閒時由軍府訓練。其經常性任務是輪流到長安宿衛，叫做番上。戰時則應徵作戰。服役期間免除自己的租調；但口糧和兵器都要自己負責。府兵制實際上是士兵和農民的結合，減輕了國家的負擔。戰事結束後，士兵回府，將領回朝，降低了將領擁兵自重的危險。府兵制的主要缺點在於動員速度慢，用兵時間過長會影響農業，而且免除士兵的稅賦對朝廷收入也是一個損失。因此，太宗、高宗及武后時已經採取過臨時徵募士兵的辦法作為對府兵制的補充。到玄宗時，均田制和租庸調製漸被破壞，府兵大多逃散。玄宗天寶年間正式以徵兵制和募兵制替代已經廢壞的府兵制。為了滿足他「領有四夷」的虛榮心，募得的士兵長期駐扎在邊鎮以進行對外戰爭，稱為「健兒」。這些職業士兵與土地沒有聯繫，他們只渴望從邊境戰爭中獲得收益。邊鎮將領通過利益關係和部族關係（很多將領和士兵都來自依附的異族）大大加強了對士兵的控制，埋下了日後禍亂的種子。安史之亂後，唐朝廷在軍事上開始失勢：內有藩鎮割據，外有回紇、吐蕃、南詔的入侵。例如唐朝需要借回紇兵來平定安史之亂，763年吐蕃軍曾經佔領長安達十五日，南詔軍一度攻打成都並佔領安南直至十國的南漢才收回。唐朝防備南詔之士兵不滿又導致了龐勛之變。後來的黃巢的流寇叛亂導致朱全忠和沙陀人李克用的爭戰，直至唐朝滅亡後仍未平息。


唐三彩的戰馬唐玄宗時唐朝的勢力與來自現在阿拉伯、新興和信奉（即黑衣大食）的勢力在包含昭武九姓國、大勃律、小勃律、吐火羅在內的中亞諸國相遇。雖然唐朝在西元751年怛羅斯戰役戰敗，經略中亞的進展遇挫，但是接踵而至的安史之亂和藩鎮割據導致華北地區經濟蕭條，使正重整武力的唐朝大軍從此無暇顧及中亞，軍隊必須退回長安一帶平定內亂，終於造成唐朝在往後的一百五十年間吐蕃和回紇勢力興起並佔領原屬唐朝的西半部領土。

唐朝的眾多著名將領中，除了淩煙閣二十四功臣中的將領、郭子儀、李晟及其子李愬、高駢等漢族統帥外，異族將領也佔據了重要地位：比較重要的有混血胡安祿山、史思明、百濟人黑齒常之、高句麗人高仙芝、突厥人阿史那社爾、契丹人李光弼、靺鞨人李懷光、突厥突騎施部人哥舒翰、鐵勒部的僕固懷恩、渾瑊和阿跌光進等。