在乾隆二十八年，他被抬入上三旗，乾隆对此特下谕旨说：“阿桂在军营殊为出力，且在伊犁办事亦甚妥协，著加恩将阿桂一族由正蓝旗抬入上三旗。”《清史稿》
乾隆三十七年，阿桂被授予参赞大臣开始全面掌管清朝军事，战场上的经验愈发成熟，在大小金川之战中，阿桂受命于危难，最终完成了数位将领未能完成的任务。乾隆对此相当满意：“阿桂此次办理，事事妥协，甚属可嘉。已授为定边将军，统办进剿之事，实堪依任。”两金川的平定，当乾隆接到捷报后高兴地说：“此次平定金川实皆阿桂一人功绩，深堪嘉尚”回京后乾隆对其郊迎仪式，在大小功臣中，阿桂名列第一，至此阿桂的军功成了乾隆一朝最大的一位。
此后阿桂复任军机大臣，并从四十五年起为首席军机大臣，在内阁则先于乾隆四十一年为吏部尚书协办大学士，第二年年晋升为武英殿大学士兼礼部尚书。从四十五年起又为内阁守辅或管吏部、户部、刑部等，直到去世，成了乾隆中后期的实际宰相。
在任内期间，阿桂对外负责外交，对内还负责督修水利，遇到突发事件则随时待命机动。乾隆五十一年阿桂成功镇压天地会，乾隆评价他“夙兴夜寐，一体宣勤”，第三次绘像与紫光阁，在20人中名列第一。
阿桂能文能武，是乾隆时期出将入相的全能人才，他的书法和诗文水平都较为上乘，在乾隆四十而年还被任命为《四库全书》馆总裁，首次介入大型编书活动。
据说有一次在镇压甘肃撒拉族、回族起义的时候。当时，和珅作为督师，曾经参加了这次行动，可是他来到了甘肃的兰州，诸将却根本不听他的号令。阿桂当时在河南督办河工，他接到旨意，随后赶到兰州，和珅就向他诉苦，并让他严惩诸将。
阿桂召集诸将，发布号令，众将皆应声作答，无一延误推诿，阿桂回头问和珅：“诸将殊不见其慢，当谁诛?”意思是诸将没毛病，我看应该杀你!
这让和珅很没面子，回到京城就向乾隆高了阿桂一状，但和珅反被乾隆骂了一顿，和珅这才知道，阿桂的地位不能动，所以，他也不敢说阿桂什么坏话。
在其去世前，他就曾对和珅做过预言新皇帝(嘉庆)一定会让和珅倒台，希望自己能够活着看到那一天，遗憾的是，阿桂距离和珅被清算两年前便去世，留下了一个遗憾。
