兵制改革
府兵制由于均田制的破坏，致使农民逃亡，影响了军队的兵源。唐高宗和武则天时期，对于军事不太重视，到了唐玄宗做了皇帝时，士兵逃跑现象极为严重，军队战斗力也很低，无法和强悍的突厥军队抗衡。
开元十一年(723)，唐玄宗接受了宰相张说的改革主张，建立雇佣兵。从关内招募到军士十二万人，充当卫士，这就是“长从宿卫”，也叫做“长征健儿”，这次改革是从府兵制到雇佣兵制的转变。此后经过十多年的努力，玄宗将这种制度推广到了全国。这种制度使原来的府兵轮番到边境守卫的做法取消，解除了各地人到边境守卫之苦。同时，这种雇佣兵还为集中训练、提高战斗力提供了保证。
除了对兵制进行改革之外，唐玄宗还采取了其他很多的整军措施，如颁布了《练兵诏》，命令西北的军镇扩充军队，加强训练。同时，任命太仆卿王毛仲为内外闲厩使，全力负责军用马匹的供应，这使短缺的马匹及时得到了补充，提高了战斗力。另外，为彻底解决军粮问题，玄宗又命令扩充屯田范围，在西北和黄河以北地区大力发展屯田，增加粮食产量。
开疆拓土
国力强盛是开元之治的另一重要标志。自唐高宗以后，吐蕃强大，成为唐朝西方严重威胁。武后时期，后突厥复兴于漠北，契丹崛起于东北，又造成唐朝北方形势的紧张。许多在贞观﹑永徽年间归属唐朝的地区重又脱离控制。玄宗加强邻接地区的军队，开立屯田，大大充实了防务，又从东北到西北和南方设立了平卢﹑范阳﹑河东﹑朔方﹑陇右﹑河西﹑安西四镇﹑伊西北庭﹑剑南等九个节度使和一个岭南五府经略使，以统一指挥战守军事。于是在开元五年，收复陷于契丹二十一年之久的辽西十二州，于柳城(今辽宁朝阳)重置营州都督府，漠北的同罗﹑拔也古等都重新归顺唐朝，后突厥与唐之间的战争也逐渐停止而代之以友好往来，唐又在西域设置安西四镇节度经略使，阻止吐蕃势力的北上，在陇右﹑人往来河西之西增置军镇，巩固河西走廊的安定，保证了中国和中亚﹑西亚的交通顺畅。当时唐朝的声威远达西亚，各国使者和商不绝。