二、北伐建功

章武三年（223年）四月，劉備病逝于白帝城。五月，太子劉禪即位，改元建興。廖化升任丞相參軍，后來又為廣武都督，陰平郡太守。同年，諸葛亮舉蔣琬為茂才時，蔣琬堅持推讓給劉邕、陰化、龐延和廖化。

延熙元年（238年）九月，廖化率兵攻打魏國守善羌侯宕蕈駐守的營寨，魏雍州刺史郭淮派遣廣魏郡太守王赟、南安郡太守游奕率兵救援，兩軍沿東西兩面分兵合進，欲夾擊廖化軍。但同時兵力分散的弱點暴露，游奕軍不少營寨更是駐扎在非險要之處，廖化抓住機會進攻，擊敗游奕，王赟亦在交戰(zhàn)中箭身亡。

延熙十一年（248年），涼州羌胡叛魏來降，廖化隨姜維率軍西迎，于成重山筑城留守，抵抗郭淮進攻，幫助姜維迎回胡王治無戴等部落。

延熙十二年（249年），廖化隨姜維進攻雍州，姜維留廖化在白水南岸扎營，與駐扎北岸的魏將鄧艾對峙，欲牽制鄧艾軍，借以出兵襲取洮城。但被鄧艾識破，搶先占據(jù)洮城，漢軍于是隨撤兵退走。

三、老將遲暮

景耀二年（259年）六月，廖化升任右車騎將軍，授予節(jié)符，兼領(lǐng)并州刺史，封中鄉(xiāng)侯。官位與張翼相等，而在鎮(zhèn)軍大將軍宗預(yù)之上。當時的人說道：“前有王平、句扶，后有廖化、張翼?！?/p>

景耀四年（261年），都護諸葛瞻開始統(tǒng)領(lǐng)朝政，廖化路過宗預(yù)府上看望他，想同宗預(yù)一同到諸葛瞻住所拜訪。宗預(yù)說：“我們年過七十，所得到的已過多，只缺少一死罷了，為何要相求晚輩而登門拜訪呢？”于是沒有前往。