河西之战，汉武帝元狩二年(公元前121)，骠骑将军霍去病两次进军河西(今河西走廊)，打击匈奴的作战。河西地区系指今甘肃的武威、张掖、酒泉、敦煌等地，因位于黄河以西，自古称为河西，又因其为夹在祁连山(亦称南山)与合黎山之间的狭长地带，亦称河西走廊，是中原地区通往西域的咽喉要道。匈奴单于命浑邪王统治酒泉及周围地区，休屠王统治武威及周围地区，控制西域各国，并南与羌人联合，从西面威胁西汉王朝。
西汉王朝深为忧虑。早在汉武帝建元二年(公元前139年)，为了消灭匈奴在这里的势力，斩断其右臂，打通西域，汉武帝派张骞出使西域，欲联络大月氏，夹攻匈奴。张骞在西行途中，被匈奴俘获，他保留汉节，居匈奴十年左右，终于率众逃脱。历尽千辛万苦，张骞终于找到大月氏。但大月氏以新居之处肥饶安全，又与西汉距离遥远，不肯东返打击匈奴，使汉武帝的希望落空。
第一次河西之战
元狩二年(公元前121)的春天，霍去病被任命为骠骑将军，独自率领一万骑兵出征匈奴。这就是第一次河西之战。他率军从陇西郡出发后，越乌戾山，渡黄河，伐遫濮部，速斩遫濮王，涉狐奴水，六天转战千余里，踏破匈奴五王国，有如摧枯拉朽般将河西诸小王纷纷击溃。霍去病在穿插分割并包围这些部落后，很轻易的就迫降了他们，并不抢掠他们的财产与子民，还几乎抓到了单于的儿子。汉军长途奔袭越过焉支山在皋兰山与匈奴主力展开决战。彪悍的汉军骑兵在深入敌镜孤立无援的情况下与匈奴短兵相接，折兰王被杀，卢侯王被斩，浑诛杀精锐凶悍的敌人，全员都有斩杀敌人的功劳 ，邪王之子及其相国、都尉被俘虏，连休屠部祭天的金人都被汉军缴获。汉军也有损失 。
第二次河西之战
汉军取得第一次河西之战胜利后，为保证作战突然性，稍事休整，于同年夏，汉武帝命令霍去病第二次率军出击河西地区，并派合骑侯公孙敖随同出征，发起第二次河西之战。汉武帝派博望侯张骞、郎中令李广率万余骑兵出右北平，进击左贤王部。霍去病与公孙敖合领骑兵数万，都从北地出兵，分道进军向西进击。
采用大纵深外线迂回作战，先由今宁夏灵武渡过黄河，向北越过贺兰山，涉过浩瀚的腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠，绕道居延海(今内蒙古西北)，转而由北向南，沿弱水而进，经小月氏(未西徙的月氏人，今甘肃酒泉一带)，再由西北转向东南，深入匈奴境内2000余里，在祁连山与合黎山之间的弱水上游地区，从浑邪王、休屠王军侧背发起猛攻。
汉武帝封浑邪王为漯阳侯，将其部众安置在陇西、北地、上郡、朔方、云中五郡之边。为了切断匈奴与羌人的联系，西汉政府在河西地区先后设置了武威、酒泉、张掖、敦煌四郡，从内地迁移大量人口到这里戍边、生产。
为了表彰霍去病在这次受降中的功绩，汉武帝再次下令益封1700户给霍去病。两次出击河西及接受浑邪王投降的过程中，霍去病充分显示了其勇武、机智、果断的军事指挥才能，其声望、地位日增，与大将军卫青已不相上下。