蜀之功：永和二年（346 年）冬月，桓温率军西征平定蜀地。当时成汉政权末代皇帝李势骄淫，蜀地富饶但国力衰微。桓温富有军事才能，率大军长驱直入，在战场上多次取得胜利，最终李势投降。此役过后，桓温在蜀地停留一月，任人唯贤，奖励善行，任命蜀地良才为参军，使得百姓心悦诚服。桓温也因此战晋升为征西大将军、开府，封为临贺郡公。
北伐之举：
第一次北伐（354 年）：永和十年（354 年）二月，桓温亲自率领四万兵马从江陵出发，由水路自襄阳入均口，然后从淅川直趋武关，命令梁州刺史司马勋经子午道出兵。桓温进抵霸上，距前秦都城长安已不远，当地百姓夹道欢迎。但由于苻健割掉麦苗，转移人口物资，桓温的军粮接济不上，俘获三千人口便撤兵而返，秦军随后趁势追击，桓温军队大败，伤亡惨重。
第二次北伐（356 年）：永和十二年（356 年），姚襄占领许昌，进攻洛阳，桓温再次从江陵出兵北伐。同年八月，桓温兵至洛阳城南伊水，大破姚襄部队，收复洛阳。不久，桓温班师南回，又迁三千多户归降百姓至江汉之间。但后来司隶、豫州、青州、兖州等地再次失陷。
第三次北伐（369 年）：太和四年（369 年），桓温又上书率领部队北伐。此次进军前期较为顺利，但在后期因军粮问题陷入困境。先前派袁珍攻伐谯梁，打开石门通水运，但袁真未能成功打开石门，导致军粮竭尽。桓温烧掉舟船从陆路步行退兵，在襄邑与慕容垂率领的前燕军队交战，桓温军队大败，死伤三万人，收复的淮北之地又全部丧失。
庚戌土断：兴宁二年（364 年），桓温实施庚戌土断。这是一种整顿户籍、加强国家对人口控制的政策，将西部北部士民侨居在东南的，都以所在土着为断，把户口编入所在郡县。此举增加了东晋政府的赋税收入和兵源，对东晋的政治、经济产生了一定的积极影响。
3. 政治影响：
掌控朝政：桓温通过一系列的军事行动和政治手段，逐渐掌控了东晋的朝政。他在朝中地位显赫，都督中外诸军事，权力极大。在殷浩北伐失败后，桓温奏请朝廷将殷浩废为庶人，自此中央地方的大权归于桓温手中。
废帝立威：咸安元年（371 年），桓温废黜司马奕（海西公、晋废帝），改立司马昱（简文帝），以大司马坐镇姑孰，专擅朝政。他的这一行为引起了朝廷内外的震动，也使得东晋的政治局势更加动荡。
4. 历史评价：
桓温是一个极具争议的人物。一方面，他平蜀和三次北伐，立下了较大战功，巩固了东晋的政权；实施庚戌土断，对东晋的政治、经济有一定的积极贡献。
但另一方面，他有意废立君王，心怀异志，被《晋书》视为逆臣。后人对他的评价也莫衷一是，翦伯赞认为他是当时最有才干的野心家。
