李世民即位后，任命他为并州总管。贞观三年(629)，李绩与李靖分道击溃\突厥颉利可汗之众；次年，平定\突厥，从而安定了北方。兵还，任并州都督府长史。十一年，改封英国公。他在并州共十六年，号为称职。十五年，迁兵部尚书。十七年，以特进、太子詹事同中书门下三品。
二十三年，太宗病危，贬他为叠州都督，又嘱咐太子李治(后为唐高宗)继位后委李绩以重任，以便获得他对嗣君的忠诚。高宗即位，立即将他召还，任命他同中书门下参掌机务。后累进尚书左仆射、司空。总章二年(669)卒。
李绩善于用兵，史称他“临敌应变，动合时机”。他与人一起筹划时，凡有可取者，立即采纳；告捷之时，归功于下。因此部下都乐于效力，所向克捷。后世论唐代名将，必称“英、卫(李靖封卫国公)”。他饱经世故，善于趋避，左迁叠州都督时，奉诏即付，竟不还家。高宗欲立武昭仪(见武则天)为皇后，大臣多反对，高宗征求他的意见时，他回答说：“此陛下家事，何必更问外人。”因此，李绩礼遇隆重，一生没有遭到挫折。
李绩孙徐\业，嗣圣元年(684)起兵反武则天，兵败被杀，因此被武则天剥夺姓李权利，又名徐勣，后被李显平反。
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