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阿桂是乾隆朝出將入相的少數重臣之一。
他屢次統領大軍東征西討，為鞏固多民族統一國家立下了重大功勛，其主要軍事活動有：
乾隆十三年（1748年），參加大小金川之戰。
乾隆二十四年（1759年），參加平定大小和卓之戰。
事平后移師駐伊犁，提出于新疆屯田建策，被采納。
乾隆三十三年（1768年），以副將軍偕經略傅恒領兵與侵擾滇境的緬甸軍交戰，多次獲捷。
次年，與傅恒會師攻老官屯不下，奉命罷兵議和。
乾隆三十六年（1771年），再次參加大小金川之戰，歷時五年，運籌戰事，多合機宜。
乾隆四十一年（1776年），降服土司索諾木。
此外，阿桂還兩次督師鎮壓甘肅回民起義，參與制定鎮壓臺灣林爽文起義和抗擊廓爾喀（今尼泊爾）進攻西藏的進兵方略。
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阿桂知人善任，發現才能膽識之士，即使是“散僚卒伍”，也“即登薦牘”。
其下屬有一位將校，名為瓜爾佳·興奎，相貌魁偉，氣度不凡，阿桂見后，稱嘆：“此將材也。”當即賜他副將札，命他進攻敵方陣地，果然大獲全勝。
以后興奎屢立戰功，為一時名將。
王昶、韓崶、張百齡、瑪拉特·松筠和朱爾賡額等人都是阿桂從他們身為微員時提拔上來的，或得到阿桂的賞識力薦，“其后皆為卿相”。
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乾隆二十五年（1760年），阿桂認為“伊犁為西域適中之地，幅員廣闊”，如果能“悉心籌計，從容布置”，則能取得成效”。
為實現駐兵守邊的目標，他查得伊犁的海努克及固勒札等地“水土沃衍，且有河可引灌注”，判斷如果在此地開墾屯田，就可以充實軍糧。
阿桂所言，使乾隆帝作出了伊犁駐兵屯田的決策。
同年八月，乾隆帝下詔：“以阿桂總理伊犁事務，授為都統。”阿桂受命后，對伊犁駐防和屯田進行了周密的計劃和安排。
在給乾隆帝的奏文中，他提出了七條建議：
第一，增派更多的維吾爾族農民到伊犁，大力推行“回屯”。
阿桂有個估計，即乾隆二十五年（1760年）的三百名維吾爾族農民屯田收獲量，“可敷屯田回人一千戶之食”，而目前在伊犁的維吾爾族農民數目太少，最低還應再遷移七百名去，才能使“回屯”有所發展。
第二，增派數量更多的士兵，從事駐防屯田，即兵屯。阿桂把駐軍分成兩部分，滿洲軍隊負責駐守，綠營兵專事屯種。
根據當地自然條件和屯田發展前景的估計，阿桂建議將駐防的滿洲兵再增加六百名，與此相適應的是將現有的綠營兵一百名增加到一千名，這就既能完成駐守任務，又能保證駐防兵的軍糧供應。
第三，在發展屯田的基礎上，逐步增加駐軍的數目，提出“增派官兵請隨時酌量定數”。
阿桂認為如屯田的維吾爾農民和綠營兵都各達到一千名，到乾隆二十七年（1762年），就可以生產出足夠五、六千名士兵食用的糧食。
糧食足用，就可以相應增加駐軍的數目，以加強對這一地區的控制。