赵国地处北边，与林胡、楼烦等少数民族接壤，这些游牧民族，经常入侵赵国的北边，干扰边地人民的生产和生活。公元前325年，赵武灵王即位，在他即位十七年以后，赵武灵王意识到，中山在赵国的腹心，北有燕，东有胡，西有林胡、楼烦，并且与秦、韩两国接壤，如果没有强大的军队，就必然会亡国。为了加强边防，赵武灵王决心进行军事改革，“胡服骑射”，命令军队服用胡人的服装，穿短衣，束皮带，发展骑兵，并向胡人那样，骑在马上射箭。赵武灵王的军事改革，受到了一些思想保守的人的反对。赵国贵族公子成认为，胡服骑射，就是效仿远方胡人的服饰，而改变了古代传下来的道德教化传统，赵造则说：“圣人不易民而教，智者不变俗而动”，认为改变中原地区华夏族的服饰传统，而学习胡人的衣着习惯，是不明智的举动。而赵武灵王则说：“治理国家不必遵循一种方法，要对国家有利也不必效法古人。”赵武灵王认为，只要是对民生有利，对国家有利，前人留下来的习俗传统就可以改变。在赵武灵王的坚持下，赵国进行了军事改革。
赵武灵王的军事改革获得了巨大的成功，赵国的军事力量空前强盛，从公元前300年起，赵国开始进攻中山国，公元前299年，赵武灵王为了使自己能够专心攻打中山，把王位传给年仅十岁的王子何，是为赵惠文王，由肥义为相国辅政，而赵武灵王自己则自称“主父”。终于在公元前295年攻灭了中山。这时，赵国的疆域北至燕、代（今河北蔚县东北），西至云中（今内蒙古托克托旗东北）、九原（今内蒙古包头西）。赵国强盛一时。
赵武灵王为人机智勇敢，就在禅位于赵惠文王的第二年，赵武灵王曾经诈为使者出使秦国，在与秦昭王会面的时候，秦昭王虽然不知道他就是赵武灵王，但是看到他的相貌伟岸，不似常人。赵武灵王走后，马上派人从后追赶，但是，赵武灵王却已疾驰出关了。后来，秦昭王经过详细打听，才知道来人是赵武灵王，这使得秦国上下都大吃一惊。赵武灵王之所以冒险入秦，主要是为了察看秦国的地形，另外，也想看一看秦昭王的为人如何。如此看来，赵武灵王之所以急于吞并胡地，扩大赵国的土地，是有更长远的打算的。
胡服骑射是中国古代军事史上的一件大事。在此之前，中原地区各国虽然也有骑兵，但是，并不是战争中主要的作战力量，骑兵只是战争中辅助性的作战力量，真正的主力是步兵和车兵。由于赵国在与周边的胡人作战的过程中，胡人的骑兵显示出了机动性强、行动迅速等优势，因此，赵武灵王下决心学习胡人的作战方式。从此，骑兵在战争中发挥着越来越大的作用。
赵武灵的军事改革虽然取得了成功，但是，在赵武灵王晚年，赵国却发生了内乱。在赵武灵王禅让王位三年以后，赵武灵王又把东安阳（今河北阳原东南）封给长子公子章，称为代安阳君，派田不礼为相。公子章为人奢侈骄横，对于其弟被立为王早就心怀不满，而田不礼为人则“忍杀而骄”，公元前295年，武灵王召集群臣入朝，代安阳君公子章也在这时入朝，朝见以后，赵主父与赵惠文王出游沙丘异宫，公子章和田不礼乘机发动叛乱，矫赵主父的命令召赵惠文王入宫，为了防备不测，相国肥义在赵惠文王前面入宫，结果被杀死。赵惠文王的禁卫军便与公子章的徒党在宫外展开激战。公子成与李兑在得知消息以后，带着四邑兵马从国都赶到沙丘，杀死了田不礼及其徒党，公子章逃到沙丘宫，赵主父下令打开宫门，把公子章接纳入宫。公子成、李兑随即率兵包围了沙丘宫。几天以后，公子章死，而李兑和公子成最初因为公子章而把赵主父围在沙丘宫中，害怕解围以后被赵主父处死，于是，下令宫中所有的人都必须离开沙丘宫，只是把赵主父一人围在宫中。宫中绝粮，赵主父自己只得捕食刍鸟充饥。三个月以后，赵主父终被饿死。赵主父死后，由于惠文王年少，赵国的政权落入公子成和李兑手中。
