玉壁之战是中国古代城邑保卫战中以少胜多，以弱制强的著名战例。作战中，韦孝宽足智多谋，因敌设防，指挥果断，纵使高欢精疲力竭，也未能攻克玉壁。西魏文帝元宝炬特派殿中尚书长孙绍远、左丞王悦前去慰问，并晋升韦孝宽为骠骑大将军、开府仪同三司，进封建忠郡公爵，以奖其守玉壁之功。

西魏废帝二年(553年)，韦孝宽任雍州刺史。此前，雍州路旁每隔一里设置一个土堆，用来标记里程，但一下雨，土堆就被损坏，经常要修复。韦孝宽上任后，便下令种植槐树以代替土堆，既免去不断修复之劳，又让行人得以在树下乘凉休息。朝廷闻知。于是令诸州夹道每隔一里种植一树，每十里种三棵，百里则种五棵。

西魏恭帝元年(554年)九月，韦孝宽(时为大将军)与柱国大将军燕国公于谨、中山公宇文护、大将军杨忠等领兵5万进攻梁朝。十一月，攻克江陵(今属湖北)，韦孝宽因功被封为穰县公。回军后，韦孝宽拜尚书右仆射，赐姓宇文氏。西魏恭帝二年(555年)四月，宇文泰北巡，命韦孝宽还镇玉壁。

韦孝宽善于抚慰部下，而且深得人心。韦孝宽善于用间谍，他所派往北齐的间谍，都为之尽力效命，也有齐人得到他的财物，与他遥通书信。所以，北齐的一举一动都为北周所掌握。时有一主帅许盆，为韦孝宽视为心腹，奉韦孝宽之命去镇守一城，领命后却投降北齐。韦孝宽大怒，派间谍前去刺杀许盆，不久便斩其首而回。

天和六年(571年)正月，斛律光在汾北筑13城，拓地500余里。韦孝宽自玉壁发动攻击，但未攻克。由于斛律光善于用兵，韦孝宽对其颇为忌惮，因此采取谍战，命令曲严编造歌谣，说：“百升飞上天，明月照长安”，“百升”就是一斛。还说“高山不推自崩，槲树不扶自竖”。祖?与斛律光不和，又趁机添油加醋：“盲眼老公背上下大斧，饶舌老母不得语。”并叫儿童于路上歌唱。然后在齐帝面前诬陷斛律光：“斛律累世大将，明月声震关西，丰乐威行突厥，女为皇后，男尚公主，谣言甚可畏也。又以斛律光违令率军入京之事为借口，说斛律光蓄意谋反。天和七年(572年)七月，斛律光被诛。

北周建德四年(575年)，周武帝欲灭齐，统一北方。二月，韦孝宽上书陈三策。周武帝采纳韦孝宽的建议，先派人带重金访问北齐，然后再向北齐展开进攻，至北周建德六年(577年)正月，周武帝灭亡北齐，统一了中国北方。此时韦孝宽认为自己已年近七十，便屡请请求辞官，但周武帝认为天下尚未统一，没有同意。

北周宣政元年(578年)六月，周武帝去世，宣帝继位。九月，韦孝宽进位上柱国。北周大象元年(579年)二月，韦孝宽为徐兖等十一州十五镇诸军事、徐州总管。九月，宜帝任命韦孝宽为行军元帅，领行军总管宇文亮、梁士彦等攻陈淮南(泛指今淮河以南地区)。十一月，韦孝宽分遣杞公宇文亮自安陆攻黄城，梁士彦攻广陵，自率众攻寿阳。陈帝陈顼命南兖州刺史淳于量为上流水军都督，中领军樊毅都督北讨军事及其他将领一起，率军抗击周军。不久，韦孝宽攻克寿阳(今安徽寿县)，宇文亮攻克黄城，梁士彦先克广陵(今江苏扬州西北)，继取霍州(今安徽霍山北)等地。陈军难以抵挡，遂将南、北兖、晋三州以及盱眙(今江苏盱眙东北)、山阳(今江苏淮安)、平阳(今江苏宝应西)等九郡民众徙往江南。周军乘势攻下谯州(今安徽蒙城)、北徐州(治燕县，今安徽凤阳东北)。至此，长江以北土地皆属北周。

北周大象二年(580年)三月，周军回师，至豫州时，宇文亮谋反，准备突袭韦孝宽，兼并其众。时宇文亮的部下茹宽知道此事，并告之韦孝宽，韦孝宽遂暗中设伏。宇文亮于夜间派数百骑来袭，不克而逃，韦孝宽将其追斩。