曹瑋作為邊疆大將，向來治軍嚴格，打起仗來更是熟知邊地情況，能出奇制勝。
曹瑋治軍「不如其父寬，然自成一家」，他治軍的要訣可以簡括為「馭軍嚴明」、「賞罰立決」八個字。
針對士卒嬌惰、紀律鬆弛的狀況，曹瑋以嚴整軍紀為治軍之首，嚴懲觸犯軍令之人。曹瑋知秦州時，一次視察邊防，發現部隊工事擋箭板不符合規定，當即要求更換。這時一位老將見曹瑋年輕便上前頂撞：「我們這裡從來就是這個規格。」曹瑋一聽立即回擊說道：「那麼今天這規格就得改新的。」說完就命令刀斧手把這位老將推出斬首。曹瑋的手下連忙勸曹瑋：這位老將善於用兵，戰功赫赫，不能因為這點小事就斬首，曹瑋不為所動，當即斬了這位老將。從此以後，全軍上下都懾服於曹瑋。
曹瑋極為重視對部隊建設。一次，山東名士賈同前來拜訪曹瑋，住在客舍。曹瑋想要巡邊，邀請賈同一起前往。賈同奇怪曹瑋為何沒帶護衛，曹瑋說：「已經到位。」等到出門時，賈同才發現，門外居然環列著三千甲士，自己一點也不知道，靜的就像沒有人一樣，賈同因而對曹瑋極為佩服。
曹瑋擅於任用將士，平時非常閒暇，等到出兵後，多有奇謀，進出神速，無法預測。統兵近四十年，從未稍有失利。曹瑋喜歡讀書，所到之處一定載有幾輛車的書，通曉《春秋傳》、《公羊傳》、《榖梁傳》與《左氏春秋傳》，特別精通《左氏春秋傳》。
曹瑋戰功赫赫，受到真宗信任。史載「真宗慎兵事，凡邊事，必手詔詰難至十數反，而瑋守初議，卒無以奪。後雖他將論邊事者，往往密付瑋處之。」曹瑋死後李元昊叛亂，宋將葛懷敏就被賜予曹瑋穿過的鎧甲顯示榮耀。曹瑋的對手對他也非常尊敬，唃廝囉聽到有人提到曹瑋「即望瑋所在，東向合手加額。」契丹使者經過曹瑋駐地天雄軍時，告誡隨從一律慢行，不準策馬飛奔。
曹瑋的名聲在邊地流傳久遠，奠定他聲威的戰役有好幾場，場場都是出奇制勝。
當初，河湟地區吐蕃族部的首領李立遵和溫逋奇迎吐蕃贊普的後人唃廝囉至廓州，以號召部眾。不久，李立遵又將唃廝囉遷至宗哥，挾唃廝囉以號令附近各族部，自封為唃廝囉的「論逋」（丞相）。後來，李立遵不甘為相，要求朝廷立他為贊普。朝廷對此猶豫不決，曹瑋上疏極力反對，認為李立遵野心勃勃，今天滿足了他，明天還會有新的要求，一國不能有兩個贊普。朝廷接受了曹瑋的建議，拒絕了李立遵的無理要求。李立遵大怒，於大中祥符九年率馬御山、蘭州、龕谷、氊毛山、淊河、河州等軍三萬多人，準備侵宋。頓時邊關謠言紛紛，形勢吃緊，曹瑋積極準備戰事，上書朝廷，要求增兵，但真宗反認為他害怕，準備派人替換他，後經宰相李迪勸諫，方才作罷。
九月，李立遵率部出發，宣稱要在秦州城下與曹瑋決戰，揚言「某日下秦州會食」，但曹瑋不為所動。當聽到吐蕃已經越過了畢利城，曹瑋隨即率秦州駐泊鈐轄高繼忠、駐泊都監王懷信和精騎六千渡過渭河迎戰。
同月二十四日，宋軍在伏羌寨三都谷擺下陣勢，等待敵軍的到來。很快探馬傳來消息，敵軍已經靠近。曹瑋正在吃飯，聞報後繼續悠閒地用餐。直到探馬報告吐蕃人距離只有幾裡之遙時，曹瑋才放下餐具，披上鎧甲出城列隊。
吐蕃人多勢眾，李立遵氣勢洶洶。但曹瑋的宋軍訓練有素、裝備精良，具有很強的戰鬥力。因此曹瑋決定在氣勢上先要壓倒對手，他看到敵軍分為三隊，一名蕃僧正在前方走來走去。曹瑋斷定是吐蕃的指揮官，問左右誰最善射，左右都說是李超。李超隨即策馬來到曹瑋面前，曹瑋問：「你需要帶多少騎可以射殺那位蕃將？」李超觀察了一下，答道要十五騎。曹瑋馬上下令：「給你一百騎，務必射殺此將，否則提頭來見！」李超慨然應道：「憑藉您太保的神威，只要五十名騎兵護送我到敵人近前，一定可以得手。」
李超在一百精騎的掩護下，接近敵陣，那一百名騎兵突然向兩側分開，中間李超飛馬而出，憑藉高超的騎射本領，只一箭，那蕃僧就應弦而倒，蕃軍頓時非常害怕，亂了手腳。曹瑋見狀，身先士卒，率精騎從敵軍側後方猛攻，以兩翼騎兵夾擊吐蕃軍軍陣。在宋軍精騎的攻擊下，蕃軍陣勢大亂，不能抵抗宋軍主陣的正面衝擊，潰敗而去。
三都谷之戰，據《宋史》與《續資治通鑑長編》記載，宋軍「斬首千餘級」，「擒七人」，宋軍追奔20裡至沙洲而還，繳獲馬牛、雜畜、器仗三萬三千計，官軍將士有一百六十人受傷，陣亡六十七人。真宗得到捷報後，非常高興，賞賜曹瑋金帶、錦袍、器幣。（《東軒筆錄》稱「賊大潰，斬首三千級。明日，視林薄間，中傷及投崖死者萬計。」《東都事略》稱「斬首萬級」戰後，曹瑋因功升任客省使領、康州防禦使。此後曹瑋選募神武軍二百人，在野吳谷大破馬波叱臈，獲牲口、孳畜很多。
西羌將要起事，必定預先定法令，成為「立文法」。 唃廝囉派他的舅舅賞樣丹和廝敦在離王族立文法，圖謀侵犯內地。曹瑋暗中結交廝敦，解下寶帶送給他。廝敦很是感激，請求效力，並把曹瑋稱為父親。他悄悄對曹瑋說：「我的父親要我做什麼？想要我的頭，也可以砍下來獻上。」曹瑋說：「我知道賞樣丹經常到你的帳下，你能為我拿來賞樣丹的頭嗎？」廝敦很是吃驚，接著就答應了他的要求。十多天後，廝敦果然砍下了賞樣丹的頭送來，又獻出南市土地。而南市是秦州、渭州的險要之地，曹瑋在那裡築城，表奏廝敦為順州刺史。
曹瑋以反間計勝出，足見其用兵如神、出奇制勝的謀略。
宗哥大首領甘遵在任奴川訓練軍隊，曹瑋派間諜刺殺甘遵，並在吹麻城打擊了土蕃部落魚角蟬私立文法活動。不久，河州、洮蘭、安江、妙敦、邈川、黨逋諸城都交納人質成為順戶。曹瑋挖壕溝，直通西蕃要地，在軍事方面有效組織西蕃軍隊的入侵。曹瑋一方面積極備邊粉碎吐蕃入侵陰謀，另一方面不斷對周邊夷落施以恩惠，對於願意歸順的蕃部待遇亦優。對待沿邊熟戶，曹瑋則更注意籠絡，使之成為屏障西陲的藩籬。他採取措施一方面禁止邊民收買熟戶田土，另一方面將邊民所買之田退還，使熟戶有安身立命之地。對待叛逃西夏的熟戶，邊將多行殺戮，曹瑋知秦州時，卻以招安的形式「令入馬贖罪」，使大量叛羌得以返回家園。曹瑋的這一系列舉措收到了很大的效果，熟戶蕃民都對他十分感戴。他每到一處，就有大量蕃民歸附，就連一向與宋為敵的李立遵在曹瑋的感召之下也上言：「願罷兵，歲入貢，約蕃漢為一家」。自此之後，秦州之西數十年無吐蕃之患，蕃漢行甥舅之好，邊境無風塵之警，以致秦民「願刊石頌功，以信不朽」。
曹瑋在邊境作戰勇猛，一次正在做針灸治療，恰好做了一半，敵人來了，他奮不顧身，用布一包就上陣了。曹瑋不但勇猛，智慧更是過人。
曹瑋率軍與吐蕃軍隊作戰，初戰告勝，敵軍潰逃。他故意命令士兵驅趕著繳獲的一大群牛羊往回走。牛羊走得很慢，落在了大部隊後面。有人向曹瑋建議：「牛羊用處不大，又會影響行軍速度，不如將它們扔下，我們能安全、迅速趕回營地。」他沒有接受這一建議，也不作任何解釋，只是不斷派人去偵察吐蕃軍隊的動靜。吐蕃軍隊狼狽逃竄了幾十裡，聽探子報告說，曹瑋捨不得扔下牛羊，致使部隊亂鬨鬨地不成隊形，便掉頭趕回來，準備襲擊曹瑋的部隊。 曹瑋得到這一情報，便讓隊伍走得更慢，到達一個有利地形時，便整頓人馬，列陣迎敵。當吐蕃軍隊趕到時，曹瑋派人傳話給對方統帥：「你們遠道趕來，一定很累吧。我們不想趁別人勞累時佔便宜，請你讓兵馬好好休息，過一會兒再決戰。」吐蕃將士正苦於跑得太累，很樂意地接受了曹瑋的建議。等吐蕃軍隊歇了一會兒，曹瑋又派人對其統帥說：「現在你們休息得差不多了吧？可以上陣打一仗了！」於是雙方列隊開戰，只一個回合，就把吐蕃軍隊打得大敗。
這時曹瑋才告訴部下：「我不扔下牛羊，吐蕃軍隊就會殺回馬槍而消耗體力，這一去一來的，畢竟有百裡之遙啊！我如果下令與遠道殺來的吐蕃軍隊立刻交戰，他們就會挾奔襲而來的一股銳氣拼死一戰，雙方勝負難定；只有讓他們在長途行軍疲勞後稍微休息，腿腳麻痺、銳氣盡失後再開戰，才能一舉將其消滅。」
曹瑋善於用奇謀，知秦州時，渭州有十多名士兵（一作數千）叛逃西夏，守衛前來報告，曹瑋當時正與賓客下棋，沒有回答，守衛一再陳說，曹瑋怒斥他說：「他們是奉我命去的，你要再三說明嗎？」西夏方面聽說這件事，以為降兵是曹瑋派來詐降的兵士，就將他們全數處斬。馮夢龍在《智囊全集》中評此事為「馮睢殺宮他之智」。
即便如此，曹瑋還是受到了陷害。這和當時的朝廷拉幫結派的風氣有關，也和告密之風盛行有關。宰相丁謂排斥寇準，憎恨曹瑋不攀附自己，就指控曹瑋為寇準的同黨。寇準早就被丁謂等人誣陷，被罷了相，連遭貶謫。曹瑋也被貶官，被任命為宣徽南院使、環慶路都總管安撫使、兼管勾秦州兵馬。乾興元年二月，曹瑋再被降職為左衛大將軍、容州觀察使、萊州知州。丁謂懷疑曹瑋不受命，便派不依附自己的侍御史韓億迅速前往收其軍權，想藉機中傷二人。但曹瑋在得到詔書的那一天便前往赴職，路上只有老弱的兵卒十多人跟隨，不帶弓衣箭袋，丁謂最終無法加害曹瑋。
曹瑋治軍嚴格，善用奇謀，自己更能看清形式，全身保命。畢沅評價他：「瑋為將不如其父寬，然用士得死力。平居意氣舒暇，及行師，多奇計，出入神速。」或許曹瑋的能力來源於《左氏春秋傳》？還是祖傳的，亦或是實地經驗得來？抑未可知。