公元234年(建興十二年)，諸葛亮病故於五丈原(今陝西眉縣西南)軍中，蜀將秘不發喪，整軍後退。當地百姓見蜀軍撤走，向司馬懿報告，司馬懿出兵追擊，姜維令楊儀返旗鳴鼓，做出回擊的樣子，司馬懿以為中計，急忙收軍退回，不敢逼近。於是蜀軍安全而撤，百姓作諺語道：「死諸葛驚走生仲達」。姜維回成都後，任右監軍、輔漢將軍，統率諸軍，進封平襄侯。
公元238年(延熙元年)，姜維隨大將軍蔣琬駐紮漢中。蔣琬升大司馬後，任命姜維為司馬，多次率領偏師西進。
公元243年(延熙六年)，姜維升任鎮西大將軍，兼任涼州刺史。
公元246年(延熙九年)，汶山郡(郡治綿質，今四川汶川西南)平康縣(今四川松潘西)的少數民族聚眾起事，反抗蜀漢統治。姜維率軍征討，恩威並施，迅速平定。
公元247年(延熙十年)，姜維升任衛將軍，與大將軍費禕共錄尚書事。同年，汶山郡平康縣的夷族起事，姜維率兵討平。不久，雍州(治長安，今西安西北)、涼州(治姑臧，今甘肅武威)等地區的羌胡族人背魏降蜀。姜維率兵出隴右(今甘肅隴山、六盤山以西)接應，與魏雍州刺史郭淮、討蜀護軍夏侯霸戰於洮西(洮水以西)。胡族首領白虎文、治無戴等率部降蜀，姜維將其遷至蜀境。未遷走者皆為郭淮擊平。
公元249年(延熙十二年)，朝廷授予姜維符節。秋，姜維督軍進攻雍州(今陝西關中及甘肅東部)，依傍曲山(今甘肅岷縣東百里)築兩城。姜維熟悉隴西風俗民情，欲誘羌胡歸蜀，以控制該地區。派牙門將句安、李歆等人駐守，並聯合羌胡人進攻附近各郡。魏軍則以征西將軍郭淮與雍州刺史陳泰統兵抵禦。郭淮採取圍城打援策略，命陳泰討蜀護軍徐質，南安太守鄧艾進圍曲城(今甘肅岷縣東漳南)，切斷交通及水源，曲城蜀軍困窘不堪。姜維被迫領兵救援，進至牛頭山(甘肅岷縣東南，洮河南岸)，為陳泰軍所阻。姜維聞郭淮率軍進逼洮水，企圖切斷退路，迅速率軍撤回。而句安、李歆等人因孤立無援，最終降魏。郭淮又西擊羌人各部，留鄧艾屯白水(今甘肅白龍江)北岸，以防蜀軍反攻。姜維聞訊後，令廖化駐軍白水南岸牽制鄧艾，自率重兵奔襲洮城(今甘肅臨潭西南)。後為鄧艾所識破，並於當夜搶佔洮城，姜維只得撤軍退走。
公元250年(延熙十三年)十二月，姜維再次出兵隴右(今甘肅隴山、六盤山以西)，聯合羌人，攻魏西平未克，俘魏中郎將郭修而還。
姜維認為自己熟悉西部風俗，又依仗才兼文武，想用羌族、胡族為羽翼，並說「謂自隴以西可斷而有也」。因此，他常常提出要大舉興兵。費禕多次制止他，撥給他的部隊也從未超過萬人。
費禕還對姜維說：「吾等不如丞相亦已遠矣，丞相猶不能定中夏，況吾等乎!不如且保國治民，謹守社稷，如其功業，以俟能者，無為希冀徼幸，決成敗於一舉;若不如志，悔之無及」。
公元253年(延熙十六年)春，費禕去世，姜維得行其志。三月，吳太傅諸葛恪再次興師攻魏，發兵20萬進攻淮南。姜維也乘機率數萬人出石營(今甘肅省西和縣西北)，經董亭(今甘肅省天水市西南)，包圍南安，魏雍州刺史陳泰率軍解圍，進至洛門(即洛門聚，今甘肅甘谷西)時，姜維因久攻南安不克，軍糧已盡，撤圍退走。
公元254年(延熙十七年)，姜維主持蜀國內外軍事。二月，魏中書令李豐與皇后之父光祿大夫張緝等密謀廢易大臣，欲以太常夏侯玄代替司馬師為大將軍。事洩，司馬師殺李豐、夏侯玄等，廢張皇后，魏國一時陷於混亂。魏狄道長李簡密向蜀漢請降。六月，姜維乘機率軍攻魏，李簡獻城降，姜維占狄道(今甘肅臨洮)。十月，姜維率軍進圍襄武(魏隴西郡治，今甘肅隴西南)。魏將徐質反擊，蜀前軍蕩寇將軍張嶷戰死。姜維率軍繼至，擊敗魏軍，斬殺徐質。魏軍撤退，姜維乘勝進擊，破河關(今甘肅臨夏西北)、臨洮(今甘肅岷縣)等縣，並遷河關、臨洮、狄道三縣民入川，率軍撤回。
公元255年(延熙十八年)七月，蜀衛將軍姜維乘魏大將軍司馬師病亡之際，督車騎將軍夏侯霸、征西大將軍張翼等數萬人攻魏。八月，到達枹罕(今甘肅臨夏東北)，遂向狄道(今甘肅臨洮)進軍。魏征西將軍陳泰命雍州刺史王經率所部進駐狄道，待他率主力自陳倉(今陝西寶雞東)到達後，再鉗擊蜀軍。王經不俟陳泰軍至即擅擊蜀軍，姜維率軍先後故關(今甘肅臨洮北)、洮西大敗王經，魏軍大部傷亡或逃亡，損兵數萬，王經只殘部萬人還保狄道。姜維乘勝圍狄道城。魏大將軍司馬昭命長水校尉鄧艾出任安西將軍，與陳泰併力抗擊蜀軍，並遣太尉司馬孚為後援。陳泰與鄧艾軍會合後，分三路進至隴西，避開蜀軍，出其不意地繞過高城嶺(今甘肅渭源西北)，進至狄道東南山上，燃火擊鼓與城內聯絡，守軍見援軍至，士氣大振。姜維即督軍沿山進攻，被魏軍擊退。這時陳泰揚言截斷蜀軍退路，姜維遂於九月二十五日撤軍退走鍾堤(今甘肅臨洮南)。
公元256年(延熙十九年)正月，姜維在駐地被後主封為大將軍。六月，姜維與鎮西將軍胡濟約定在上邽(今甘肅天水)會合。七月，姜維率先出兵祁山，聞鄧艾有備，乃改從董亭(今甘肅武山南)攻南安(今甘肅隴西東南)。鄧艾軍搶佔武城山(今甘肅武山西南)據險拒守。姜維見地利已失，強攻難克，乃夜渡渭水東進，沿山進取上邽。兩軍戰於段谷(今甘肅天水西南)。胡濟失期未至。蜀軍交戰不利，士卒潰散，死傷甚眾。百姓因此埋怨姜維，而隴山以西的地方也趁機騷亂起來。姜維敗歸，謝過引責，自請貶為後將軍，行大將軍事。
公元257年(延熙二十年)五月，魏將諸葛誕聯合東吳在淮南起兵反司馬昭。司馬昭調關中兵力東下討伐諸葛誕。姜維乘機攻魏秦川(渭水流域)。十二月，姜維率兵數萬出駱谷(今陝西周至西南)，到達沈嶺(今陝西周至南)。當時，魏在長城(今陝西周至南)積存大量軍糧，且防守薄弱。聞姜維至，眾皆惶懼。魏征西將軍司馬望和安西將軍鄧艾恐姜維襲奪長城，立即合軍據守。姜維軍進至芒水(今陝西周至黑水)，依山為營。司馬望、鄧艾軍近水築寨。蜀軍多次挑戰，魏軍堅守不出，兩軍長期對峙。
公元258年(景耀元年)三、四月間，姜維聞諸葛誕敗亡，遂引軍而還。並再次被任命為大將軍。
姜維屢次北伐，不但未見成效，反而弄得民困兵疲。於是，不再輕易對外用兵，轉過頭來，致力於加強漢中的守禦。
當年劉備留魏延鎮守漢中，各個營寨都充實兵力，抵禦外寇。敵人來進攻，使其不得入一步。後來漢中之戰，王平抵拒曹爽，用的就是這種辦法。姜維認真研究了蜀中形勢，提出了「斂兵聚谷」的新策略。
姜維認為，「以為錯守諸圍，雖合《周易》「重門」之義，然適可禦敵，不獲大利。不若使聞敵至，諸圍皆斂兵聚谷，退就漢、樂二城。使敵不得入平，臣重關鎮守以捍之。有事之日，令遊軍並進以伺其虛。敵攻關不克，野無散谷，千里縣糧，自然疲乏。引退之日，然後諸城並出，與遊軍併力搏之，此殄敵之術也」。
朝廷也覺得姜維的辦法不錯，便命令漢中都督胡濟退駐延壽、監軍王含駐守樂城，護軍蔣斌駐守漢城。又在西安、建威、武衛、石門、武城、建昌、臨遠等地建立軍營駐防。其實，斂軍聚谷之法，弊大利小，等於是自棄險要，自拆樊籬。
公元262年(景耀五年)十月，姜維起兵再度攻魏，攻入洮陽境。魏征西將軍鄧艾率兵迎戰。鄧艾抓住姜維懸師遠征，戰線長，給養困難，難以持久的弱點。搶佔有利地勢，在洮陽以東的侯和(今卓尼東北)設陣，以逸待勞，阻擊蜀軍，雙方激戰後，魏軍發起反擊，蜀軍大敗，損失嚴重。姜維只得退往沓中(今甘肅舟曲西北)。此後，蜀軍實力大減，轉為被動防禦態勢。