太平军在占领南京以前，采取流动作战方针，没有建立巩固的根据地。建都天京以后，为巩固革命政权，彻底推翻清朝统治，争取革命在全国的胜利，太平军以天京为基地，进行了北伐和西征。
一、北伐
咸丰三年四月（1853年5月，癸好三年四月），洪秀全、杨秀清命天官副丞相林凤祥、地官正丞相李开芳、春官副丞相吉文元为统帅，率战斗力最强的前一、前二、前三、前五、后一、后五、中五、左二、右一共九军二万余人北伐。北伐的目标是攻占北京，推翻清朝统治。北伐军出发前，洪秀全给林凤祥等人的指令是：“师行间道，疾趋燕都，毋贪攻城夺地縻时日”①；如遇困难，则“到天津扎住”②，待援兵抵达，再攻北京。四月六日（5月13日），林凤祥等率北伐军前队自扬州出发，乘船至浦口登陆，击溃堵截的山东兵勇和黑龙江马队，相继攻克安徽之滁州，临淮关。后续部队在殿左三检点朱锡琨、殿左十六指挥黄益芸率领下，于四月八日（5月15日）亦在浦口登陆，但误入浦口东北的六合县；夜宿营，不慎失火，弹药爆炸，黄益芸被焚牺牲，将士死伤过半，余众大部退回天京，小部在朱锡琨率领下赶往临淮关与林凤祥等会合。
四月二十一日（5月28日），北伐军克凤阳府。同日，杨秀清接到林、李、吉三人的禀报，当即指示：“尔等奉命出师，官居极品，统握兵权，务宜身先士卒，格外放胆灵变，赶紧行事，共享太平。”并强调：“谕到之日，尔等速急统兵起行，不必悬望。”③随后北伐军即在无后方依托的环境下，朝东北方向进军，连克怀远县、蒙城县、毫州。五月六日（6月21日）北伐军从毫州进入河南，在商邱宋家集击败河南巡抚陆应谷军。次日，归德府（今商丘）人民打开府门，迎北伐军人城。接着，林、李即率五军兵将前往归德城西北四十余里之黄河南岸埠头刘家口，准备渡河取道山东北上。不料清地方当局早已把船只尽收泊北岸，且俟北伐军到来之际，放火将船烧毁。林、李等见在此无法强渡，遂离归德，统兵西上，经睢州、杞县、陈留县，于五月十三日（6月19日），进抵开封城下。北伐军志在渡河，不再攻城，且开封城外有深沟两道，渡口亦无船只，遂撒开封围，自朱仙镇继续西进，经中牟、郑州、荥阳到达汜水、巩县。沿途捻军及广大群众踊跃参加，人员大增。由于挖煤工人协助，他们在巩县洛河口得到运煤船多只。大军遂于五月二十二日（6月28日），开始在汜水口北渡黄河。因船少人众，至：二十八日（7月4日）北伐军尚未渡尽。清军赶到，余众数千人只得反旆南下，经湖北回到安徽，与西征军会合。
渡过黄河的四万余北伐军，急需补充军实，于是乘胜进围盛产兵器火药的豫北重镇怀庆（今沁阳）。清廷急命直隶总督纳尔经额为钦差大臣，理藩院尚书恩华、绥远城将军托明阿为帮办军务，与内阁学士胜保、提督善禄、都统西凌阿等总计约六万多人，分五路援怀庆。经过五十六天的艰苦奋战，北伐军未能破城，乃于七月二十八日（9月1日），主动撤围，本拟从怀庆直趋天津，但遭清军阻击，遂改道经济源，入山西。自八月二日（9月4日）起，北伐军连克垣曲、绛县、曲沃、平阳（今临汾）、洪洞等府县；由此继续北进则可立克太原。但北伐军目标在直捣北京，故出敌不意，舍北而东，经潞城、黎城，越太行山，复入河南，连克涉县、武安，向直隶推进。清廷将山西巡抚哈芬革职拿问，以胜保代纳尔经额为钦差大臣。八月二十八日（9月30日），北伐军击溃纳尔经额、总兵经文岱所率万余清军，克直隶军事重镇临沼关，并乘胜北上，连下沙河、任县、隆平、柏乡、赵州、栾城、藁城、晋州、深州等地。捷报传到天京，东王杨秀清奏请天王洪秀全，封林凤祥为靖胡侯，李开芳为定胡侯，吉文元为平胡侯，朱锡琨为剿胡侯。此时北京则误传北伐军已攻至定州，清廷大震，城内官僚地主外逃者不下三万家，咸丰帝急派惠亲王绵愉为奉命大将军，科尔沁郡王僧格林沁为参赞大臣，部署京城防务。僧格林沁率京营兵四、五千人，赴京南涿州防堵，胜保则率军北上保定阻截。然而，北伐军并未向北进攻保定，而是兵锋东指，沿运河向天津进发。大军一路连克献县、交河、沧州，九月二十七日（10月29日）入据静海县城和独流镇。此时适值天津大水成灾，天津、静海一带积水成河，旱道断绝。次日，李开芳率军沿堤进抵杨柳青，水路前锋达天津郊外十里的稍直口，随即登岸扑城，为水所阻。十月一日（11月1日），北伐军与天津官府所办团练武装战于城郊，不利，遂折回杨柳青，进而退返独流、静海。此后由于时届隆冬，棉衣、食粮供给又极其困难，加以胜保，僧格林沁率清军主力赶到，北伐军处境逆转，鏖战三月，未能取胜。咸丰四年正月九日（1854年2月6日，甲寅四年正月三日），北伐军放弃静海、独流南撤。大军经大城、献县，于二月十二日（3月10日）进占阜城。二月六日（24日），平胡侯吉文元在阜城作战，英勇牺牲。朱锡琨大约亦在此后不久牺牲。
洪秀全、杨秀清得知北伐军在津南受挫后决定派援军北上。咸丰四年正月七日（1854年2月4日，甲寅四年正月一日），夏官又正丞相曾立昌、夏官副丞相陈仕保及冬官副丞相许宗扬统率十五军七千余人，从安庆出发增援北伐。援军经桐城、舒城、六安、蒙城、毫州、豫东永城、夏邑，然后进入江苏砀山、萧县（今属安徽），沿途群众相继加入，总兵力迅速增加到六万人。二月十六日（3月14日），大军在萧县董家口至砀山包家楼，渡过黄河，于丰县刘家庄整顿队伍后，分三路向山东挺进，连下金乡、巨野、郓城，至东阿县张秋镇集中。曾立昌等本拟由此顺运河经东昌取道德州达直隶阜城。与北伐军会合，但侦知善禄驻军东昌，遂决定改道由阳谷、莘县、冠县而北。三月十五日（4月12日），援军攻克扼南北漕运咽喉的临清，此地距阜城只二百余里。然而援军进城后，由于敌人退出前将火药存粮焚毁，加之城外胜保军的围困，给养出现困难，新附群众浮动不稳，其中数干人且于二十一日（18日）在城内哗变，冲出城外。次日，北伐援军撤出临清，拟取道故城人直隶达阜城，但新附群众不听命令，相率南行。胜保率清军往追，援军在李官庄、清水镇相继失利。三月十九日（4月26日），曾立昌乘敌军连获胜仗、警备疏懈之机，于初更派精兵千人各持一种名为先锋包的火毯往攻，清营顷刻延烧，人马溃逃。立昌建议从此返辙往北，直抵阜城，但新附者坚欲南行。故援军休息一日后南退冠县，在此遭团练和胜保军夹击，新附者纷纷逃散。四月九日（5月5日），援军退至江苏丰县北之漫口支河，时河水陡涨，人马陷于泥淖，伤亡甚重；后转至黄河河岸，将士骑马或浮水渡河，敌骑大至，立昌跃马人河死难。余众经苏、豫人皖北，陈仕保于风台县牺牲。部分援军旋南下，返回太平天国控制区；许宗扬被收入“东牢”。天京得知北伐援军败退消息后，于四月将顶天侯秦日纲自安庆调回，晋封燕王，命其统兵再次增援北伐军。秦日纲率兵至舒城杨家店败回，禀奏称：“北路妖兵甚多，兵单难往。”④奉旨仍赴安庆安民。此后，由于西征战事的需要，太平军已无力再派兵北援了。
正当曾立昌等率援军从临清南撤之际，北伐军也于四月九日（5月5日）从阜城突围南走，至东光县连镇坚守待援。不久，闻援军抵山东，李开芳又率骑兵两千余人离开连镇，南下接应。五月三日（5月29日），李开芳等到山东高唐州，得知援军已败，乃据州城守御。从此，北伐军被分割两地，军势更加孤危。林风祥在连镇，立木栅，掘深壕，决计坚守。僧格林沁统清兵在连镇周围，挖三壕、筑三垒，对北伐军实行围困。两军交锋，北伐军连战皆捷，但终因弹尽粮绝，无法久守。咸丰五年正月十九日（1855年3月7日，乙荣五年正月三十一日），清军攻破连镇北伐军阵地，林风祥被俘，槛送北京，英勇就义。时李开芳在高唐州与胜保所率清军相对抗，已历时九月。至连镇陷落，清帝因胜保师久无功逮京治罪，命僧格林沁移军进攻高唐州。李开芳见僧格林沁兵到，始知林凤祥军已败，决定突围南归。二月一日（3月18日，二月十一日），李开芳率军行至茌平县冯官屯，为清军追及，遂据屯迎拒。北伐军在此构筑坚固的防御工事，清军久攻不下。僧格林沁引运河水灌冯官屯，北伐军粮草火药尽湿，而屡次突围又均未成功。四月十三日（5月28日），李开芳派将士百余人出城诈降，谋作内应；僧格林沁用小船将他们渡出。李开芳以为敌已中计，乃于十六日（31日），带领余众亲至清营，准备里应外合，突出重围。但僧格林沁并未中计，太平军百余人被杀害；李开芳等九人也槛送北京，英勇就义。至此，长驱六省，历时两年多的北伐，由于孤军深入而英勇悲壮地失败了。
二、西征
北伐开始不久，太平天国又派军队西征，目的在于夺取长江中游沿岸各省，扩大根据地，并确保天京。咸丰三年四月二十七日（1853年6月3日，癸好三年四月二十九日），春官正丞相胡以晃、夏官副丞相赖汉英、殿左一检点曾天养等率近万名太平军，乘千艘战船离天京西上。西征军进占安徽和州后，以破竹之势，于五月四日（6月10日）占领安庆。胡以晃留安庆指挥西征战事，赖汉英等率军向江两挺进。大军经彭泽、湖口、南康（今星子县）、吴城镇，于五月十八日（6月24日）进围南昌。在此前夕，新任帮办江南大营军务、湖北按察使江忠源自九江率楚勇一千三百人先期赶到南昌，与江西巡抚张芾共同据城防守。在南昌城下，太平军与清军展开多次激战，未分胜负。为加强军力，清廷从两湖、贵州和江南大营紧急调军增援；天京方面则派国宗石祥祯、韦志俊、石镇仑、石风魁等率军万人，船只近千艘抵南昌城外。由于强攻难于奏效，赖、石等乃采取先占附近州县，断其接济，然后再合力攻城的策略，于是丰城、瑞州（今高安）、铙州（今鄱阳）、乐平、景德镇、浮梁、都昌等地，都先后为太平军攻克，南昌也成为一座孤城。但正在此时，杨秀清以久攻不下，决定撤南昌之围，转攻皖、鄂。八月二十二日（9月24日），赖汉英、石祥祯等离南昌，北上渡鄱阳湖，出湖口，入长江，然后兵分两路：一路由曾天养率领，沿长江东下回安庆与胡以晃部会合，经略皖北；一路由赖汉英、石祥祯率领，沿长江上驶，进攻湖北。
西路军于八月二十七日（9月29日），攻占九江，以殿右八指挥林启容率军镇守。赖汉英因久攻南昌不下，被召回京革职，部众由石祥祯、韦志俊率领继续西征，挺进湖北。九月十三日（10月15日），太平军在广济田家镇半壁山，大败湖北防军和前来支援的江忠源所率楚勇。十八日（20日），太平军一举攻克汉口、汉阳。时天京以扬州方面军事紧张以及集中兵力经营安徽，决定调回西征军回援，故太平军于十月五日（11月5日），退出汉口、汉阳，以部分兵力留驻黄州、蕲州间，余众分回天京、安徽。
安徽战场的主攻目标是进占临时省城庐州（今合肥市）。西征军占安庆以后，因主力转向江西，故一连四个月在皖未展开大规模进攻。八月二十三日（9月25日），翼王石达开奉命从天京抵安庆，主持西线军政全局。他抵皖后，积极布置军事，组设地方行政机构和乡官组织，安定民生，征收赋税，“所到之处迎壶浆，耕市不惊民如常”⑤。九月中旬，石达开派胡以晃、曾天养等率军经营皖北。大军于九月二十三日（10月25日）克安庆北门外之集贤关，十月十四日（11月14日）占桐城，二十九日（11月29日）占舒城，进逼庐州；清督办安徽团练、工部侍朗吕贤基兵败自杀。时清廷命防守南昌之江忠源为安徽巡抚，回防庐州，又从河南陈州（今淮阳）、江苏徐州、安徽定远等地调兵万余增援。太平军从十一月十二日（12月12日）开始攻城，至十二月十六日（1854年1月14日），以地雷破城，清知府胡元炜投降，江忠源投水自尽，庐州为太平军占领；城守由胡以晃主持。接着，太平天国在安徽20余州县建立政权，成为天京的西部屏障，西征的后方根据地。稍后，石达开回京复命，顶天侯秦日纲驻安庆代其主持军政。
太平军取得庐州后，其主力再次沿江西上，国宗石祥祯、韦志俊、韦以德、石镇仓、石风魁、秋官又正丞相曾天养、地官副丞相黄再兴、春官又副丞相林绍璋、丞相张子朋等齐集黄州前线，总兵力逾四万人。咸丰四年正月十五日（1854年2月12日，甲寅四年正月九日），太平军大破驻黄州北二十里之堵城清军，湖广总督吴文镕兵败自杀。十九日（16日，十三日），太平军第三次进占汉口、汉阳。在此，又兵分两支；一支由韦志俊、石凤魁等统率围攻武昌，分军攻取四周州县；一支由石祥祯等统率进攻湖南。南路军于二月一日（2月27日，正月二十四日）克岳州，六日（3月4日，正月二十九日）占湘阴，九日（7月，二月一日）陷靖港，十三日（11日，二月五日）据宁乡；此地距省会仅数十里，长沙大震。但在此太平军遇到曾国藩所建湘军的顽抗。