Năm Kiến Võ thứ 8, Quang Võ Đế tự thống lĩnh quân mã đi thảo phạt
Khôi Hiu. Mã Viện đem gạo ra đắp thành sa bàn, rồi hiến kế cho nhà vua
cách dụng binh, phân tích tình hình hết sức thấu đáo. Hán Quang Đế thấy
vậy phấn khởi nói: "Kẻ địch khác nào nằm gọn trong tầm tay ta". Sau đó,
đại quân của Khôi Hiu nhanh chóng bị tiêu diệt. Mã Viện dùng gạo đắp sa
bàn là một nguyên nhân quan trọng khiến trận đánh này giành được toàn
thắng, đồng thời cũng là một sự sáng tạo trong lịch sử chiến tranh.
Năm Kiến Võ thứ 11, bộ tộc người Khương vẫn thường xuyên quấy
nhiễu miền biên thùy, Hán Quang Đế cử Mã Viện ra làm Quận thú Quận
Lũng Tây, ông dẫn đầu quân sĩ xông pha trận mạc, bắp đùi ông bị quân giặc
bắn thủng. Hán Quang Đế được tin liền tặng cho ông mấy nghìn con bò
cừu, nhưng Mã Viện vẫn như trước đem phân chia cho các tướng sĩ. Đến
năm Kiến Võ thứ 13, thủ lĩnh người Khương liên hợp với các bộ lạc ở biên
giới phát động nổi loạn. Khi Mã Viện dẫn quân đến nơi thì phát hiện người
Khương chiếm cứ trên đỉnh núi. Ông bèn đóng quân vây chặt, cắt đứt
nguồn nước, khiến người Khương lâm vào cảnh khốn quẫn, thủ lĩnh người
Khương dẫn hơn mấy trăm nghìn hộ trốn ra miền biên giới, còn lại hơn
chục nghìn người đều bị bắt làm tù binh. Từ đó, Lũng Hữu được yên ổn.
Mã Viện làm thái thú Lũng Tây được 6 năm. Hán Quang Võ Đế phong ông
làm Phục Ba tướng quân. Sau đó, ông dẫn quân đánh bại Giao Chỉ, được
triều đình phong làm Tân Tức Hầu.
Năm Kiến Võ thứ 24, miền nam xảy ra bạo loạn, Mã Viện lúc đó tuy
đã 62 tuổi, mà vẫn xin phép đi nam chinh. Ông dẫn quân đến đóng tại Hồ
Đầu, chiếm cứ nơi hiểm yếu, giữ chặt cửa ải, nhưng vì khí trời nóng bức,
có rất nhiều binh sĩ bị chết vì say nắng, bản thân ông cũng bị bệnh nặng,
tình hình vô cùng nguy khốn, ông bèn ra lệnh cho các tướng sĩ đào hầm ở
bên bờ sông để tránh nắng. Giữa lúc này, tên Cảnh Thư đã mật báo cho Hán
Quang Võ Đế biết rõ tình hình, nhà vua bèn cử trung lang tướng Lương
Tùng ra thôi thúc và giám sát quân đội của Mã Viện.