闻西夏袭扰兰州，赵珩当即从枢府调取边报，彻夜研判西夏军的行军路线与兵力部署。他深知兰州乃西北门户，一旦失守，关中腹地将直接暴露在铁骑之下，遂力排众议，否决了朝臣“坚壁清野、固守待援”的保守提议，决意主动出击。
次日早朝，赵珩当庭擢升王厚为西北经略安抚使，命其率三万秦凤军星夜驰援兰州，又密令种家军自绥德出兵，绕至西夏军后方截断其粮道，形成前后夹击之势。为解前线军需之急，他还打破旧制，允许西北诸州官府以官盐、茶马互市凭证抵充军饷，同时严令沿途驿站增配驿马，确保军情传递“昼不过三时，夜不过五更”。散朝后，赵珩并未回寝宫歇息，而是直奔军械坊。他亲自检查兵器的锻造进度与质量，仔细询问工匠们在制作过程中遇到的难题，并当场下令增拨工匠与物资，务必在最短时间内为出征将士配备精良的武器。与此同时，王厚领命后不敢有丝毫懈怠，迅速集结秦凤军，整顿军备，马不停蹄地向兰州进发。种家军也依令悄然出动，如一把利刃直插西夏军后方。而此时，西夏军主帅听闻宋军主动出击，先是一惊，随后冷笑，以为宋军自寻死路。他加快行军速度，妄图在宋军援军未到前拿下兰州。然而，他万万没想到，一场精心布局的围剿正等着他们。随着种家军成功截断粮道，王厚的秦凤军也与兰州守军内外夹击，西夏军顿时陷入绝境，一场大战即将爆发。
王厚抵达兰州时，西夏军已围城三日，城头守军箭矢将尽，几近弹尽粮绝。他并未急于强攻，而是先命人在城外要道埋设拒马、挖掘壕沟，阻断西夏军的突围与增援路线，又派轻骑小队每日袭扰其营寨，消耗敌军锐气。三日后，种家军如期抵达西夏军后方，一把火烧掉其囤积的数十万石粮草，西夏军顿时军心大乱。
王厚抓住战机，亲率精锐步卒从南门发起主攻，城头守军见状亦呐喊着开门杀出，内外夹击之下，西夏军阵脚溃散。此役斩首七千余级，缴获牛羊马匹万余，还生擒了西夏统军大将嵬名阿埋。捷报传至汴梁，赵珩龙颜大悦，却并未沉溺于胜绩，而是下旨令王厚整修兰州城防，增筑烽火台，又在沿边州县推行“屯垦戍边”之策，招募内地流民前往西北垦荒，且垦田五年内免缴赋税，既充实了边地人口，又为驻军提供了稳定粮源。
经此一役，西夏元气大伤，遣使赴汴梁请和，愿归还此前掳掠的边民并岁岁纳贡。赵珩召集群臣商议，最终定下“封而不亲、和而防之”的策略，同意罢兵却不与西夏缔结盟约，同时在兰州、灵州一线增驻三万禁军，又设立“西北茶马司”，垄断与西夏的茶马贸易，从经济上钳制其扩张野心。西北边境暂归安定，赵珩的威望也因这一场大捷愈发稳固，为后续深化改革扫清了外部障碍。