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在随后进行的统一中国北方的一系列战役中，张辽也发挥了积极的作用。他先是在黎阳打败袁谭、袁尚，之后与乐进一起攻克阴安，将城中的百姓迁到黄河以南；不久张辽又在赵国、常山等地区成功招降了几支农民起义军及黑山军孙轻部。
紧接着张辽又率军进入海滨地区，打败抑毅，完成了曹操交代的任务。后来，张辽还随曹操一起远征柳城，不但打败匈奴军队，同时斩杀匈奴单于蹋顿。
对于张辽的出色战绩，曹操大为赞赏。张辽回到邺县时，曹操亲自出城迎接，载着张辽一起进城，并晋升张辽为荡寇将军，之后又被封都亭侯。
献帝建安十三年（公元208年），张辽屯兵长社。当时军中突然发生骚动，半夜军营起火。此时的张辽临危不乱，告诉身边的部属不必惊慌，并传令军队保持镇定，自己则亲率亲兵数十人稳定军心。不久，叛乱的主谋就被抓获，动乱也平定了。
《三国志》中说“张辽中军而立”，这四个字后来也变成了一句成语：中军而立，意为立于军阵当中，静观其变，谋定思动，用来形容临危不乱、处变不惊的气概。
随后，张辽又跟随曹操参与了同年七月开始的征讨荆州刘表的战役及随后爆发的赤壁之战。不过由于曹操在赤壁之战中的意外失败，曹操集团被迫退出荆州大部地区，其迅速实现全国统一的梦想也因此而破灭。
作为这场战争的亲历者，不仅对东吴军队的作战特点有了一定的了解，同时也对东吴军队的勇敢彪悍深有体会，这也为他以后有效的对抗东吴军队提供了及其宝贵的经验。