其实，在西夏还没正式建立之前，李元昊早已按捺不住一颗蠢蠢欲动的心，他采用联辽抗宋的策略，多次进攻宋朝的边境地区，来进一步扩大自己的疆域和掠夺财物。再加上当时北宋统治阶级的腐败和奉行屈辱退让的政策，更加助长了李元昊不断掳掠和扩张的野心。据说，李元昊是北魏鲜卑族拓跋氏之后，远祖拓跋思恭，在唐朝的时候受赐李姓。待李元昊继夏国公之位后，他才彻底抛弃李姓，自称嵬名氏。
北宋宝元元年（1038年），曾经担任宋朝藩属党项政权首领的李元昊才正式脱宋自立，自称皇帝，去宋封号，改元“天授礼法延祚”，建国号“大夏”，史称“西夏”，定都兴庆(今银川)。他上任没多久，就立即着手修建宫殿，设立文武两班官员，并创造自己的西夏文，甚至还颁布秃发令。不仅如此，李元昊还先后派遣军队攻击并占领了瓜州、沙州（今甘肃敦煌）、肃州（今甘肃酒泉、嘉峪关一带）三个战略要地。
李元昊建国之后，西夏与宋朝的外交关系才正式破裂。在此后的“三川口之战”“好水川之战”“定川寨之战”等战役中，西夏歼灭了宋军西北精锐达数万人，并在“河曲之战”中击败了御驾亲征的辽兴宗耶律宗真，这才奠定了宋、辽、西夏三分天下的格局。
北宋宝元二年（1039年），也就是西夏建国后的第二年，李元昊为了提高国威，亲自写信通知宋政府，逼迫宋朝承认西夏的地位。堂堂大宋朝哪能受得了这样的屈辱，朝中官员听到这个消息后，都在殿下议论纷纷；大多数人主张立刻出兵讨伐西夏，兴师问罪，灭灭他们的威风。而西夏这边呢，当李元昊派去送信的人回来报告了宋朝的拒绝态度时，李元昊恼羞成怒，立即开始对宋朝边境大举入侵。李元昊对宋战争的第一个目标就是延州，因为延州既是宋朝西北边境的军事要地，也是西夏出入的要冲。就这样，宋夏战争全面爆发。
北宋宝元三年（1040年）三月，李元昊整训好军队后，正式开始进攻宋朝。西夏军从土门(今陕西安塞西北)攻入，然后进攻金明寨（今陕西安塞南部）。金明寨位于延州北部，周围有三十六寨，由都监李士彬率领蕃兵扼守。李元昊一面率军佯攻北宋的金明寨，一面派人送信给宋朝延州知州范雍，表示愿意与宋和谈。殊不知他所做的这些都只是在制造假象，是为了麻痹范雍，分散宋军的注意力。看得出来，李元昊这个人为了达到目的，可谓是用尽了心思。在他看来，只要对他有利的，他一定会不择手段。这一次也不例外，他也是做足了准备才开始进攻的。没想到傻傻的范雍却信以为真，立即上书朝廷，对延州的防御工作也松懈了。三月十八早晨，西夏军趁着宋军解甲就寝的时间，偷偷潜入宋营，不费吹灰之力就擒获了诸多宋军，诸寨就这样不攻自破。
这时候，范雍才知道自己上当了，慌乱之下，他连忙命令驻扎在庆州的环庆副都署刘平带三千兵马，和驻扎在延州西北八十五公里的保安军的石元孙带五千兵马，以及驻扎在保安军稍北的黄德和的两千兵马在保安汇合，然后北上再一举夺回塞门寨。可是当这三支军队汇合的时候，李元昊早已经攻下了金明寨，延州也因此失去了最后一道屏障。迫于无奈，范雍又下令刘平、石元孙、黄德和火速回援延州。狡猾的李元昊早已探知宋军的战况，他立即采取“围点打援”的战术，先是派出少量的军队围困延州，紧接着又派出重兵埋伏在援军的必经路上，想要偷袭宋军，十分高明。
自金明寨一战，宋将郭遵看出西夏军之中的确有高人指点。于是，他建议刘平不要轻举妄动，先派侦查兵前去察看形势，然后再向前推进也不晚。但倔强的刘平不肯听从，仗着自己英勇就贸然进军了。当刘平的军队到达三川口时已是半夜，周围一片漆黑。就在这时候，西夏军队突然冲出来伏击宋军；一会儿工夫，宋军就被重重包围。刘平当然不肯屈服，在如此混乱的局面下，他依然与西夏军苦战。由于宋军的英勇作战，西夏军损失惨重。但宋军最终还是寡不敌众，刘平和石元孙率领残余部队逃到了西南山。当时已是深夜，西夏军再次集合大兵围攻，“自山四出合击，绝官军为二”，宋军因为体力不支，绝大部分战死，刘平、石元孙二人也都被西夏军生俘。起初，李元昊也曾多次写信劝降刘平，但是刘平宁死不屈，而其部将郭遵更是三出三入敌营，杀敌数百人，最后也不幸被西夏军斩杀。
西夏军在三川口全歼刘平、石元孙部之后，又集兵于延州城下，准备攻城，延州危在旦夕。而这时天突然降大雪，顿时间寒风凛冽，西夏军因为缺少衣物御寒，军队纪律开始有些松懈，甚至产生了一种无力作战的感觉。同时，李元昊得到情报说宋军将领折继闵、张岊以及王仲宝等人已率兵攻入了西夏边境，于是他不得不下令退兵，延州之围至此也才算解决。这就是历史上著名的“三川口之战”，又称“延州之战”，是北宋与西夏之间的一次重大战役，为西夏的生存与发展奠定了军事基础。“三川口之战”以后，仁宗赵祯深感西夏军力强盛，于是下令封夏竦为陕西经略安抚使，韩琦、范仲淹为副使，共同负责迎战西夏的事务，韩琦主持泾原路，范仲淹负责鄜延路。
北宋庆历元年（1041年）二月，李元昊再次率领十万大军从折姜（今宁夏同心县预旺东）进发，经天都寨（今葫芦河）南下进攻宋朝。此后，李元昊又把主力埋伏在六盘山下的好水川（今宁夏隆德），另一支部队则攻打怀远（今宁夏西吉东部），声称要攻打渭州（今甘肃平凉），其目的是为了**宋军深入。宋军大将韩琦听闻西夏军要来进攻，立刻命令任福率兵数万，自镇戎军经怀远城、得胜寨，从羊牧隆城绕道西夏军之后，伺机击破敌军。这样如果作战不利，就可以根据地势的险要设下埋伏，等到西夏军队退兵时再进行截击。而这时候，任福与桑怿就可以率轻骑数千先发，朱观、武英等人后继。
同年二月十三，听说镇戎军常鼎等人正与西夏军在张义堡南开战，韩琦下令向南推进至两军交战处。西夏军损兵折将，但不断增援。等任福赶到的时候，西夏军又使用之前的小伎俩，佯装败退，诱使宋军追击。然而任福不知道这是李元昊的计策，于是放下辎重，轻装追击西夏军队。黄昏的时候，宋军追到了好水川，由于长途跋涉，粮草供应不足，导致人困马乏。而此时的朱观、武英才刚到达笼洛川，于是与任福相约在第二天会兵与川口，准备合击西夏军。
二月十四，任福、桑怿引军沿着好水川继续西行，到达羊牧隆城东五里处，发现道旁放置着数个银泥盒。也没加思索，就下令把将盒打开，没想到里面顿时飞出百余只带哨家鸽，为西夏军发出了信号。宋军还没有拉开阵形，便遭到了西夏骑兵的冲击。一阵激战之后，宋军开始有点混乱，于是企图占据险要地势来抵抗西夏军队。但这时候，在西夏军队中突然竖起了两丈高的旗帜，左右埋伏的西夏军居高临下，开始夹击宋军。宋军死伤巨大，任福、桑怿等将士在经历过一场激战后而死。同样是这一天，朱观、武英已经到达姚家川，他们也陷入了西夏军的重重包围之中。激战多时，宋军溃败下来，将士死伤无数。这次战役中，宋军几乎全军覆灭，仅有朱观的千余人逃脱。西夏军获胜以后，本来打算继续南下，但是得到消息称宋环庆、秦凤路派兵来援，于是下令暂时退兵，这就是“好水川之战”。
这次战役，李元昊真可谓是运筹帷幄，安排十分周密，充分发挥了骑兵优势，是一次成功的伏击战。好水川之战，宋军损失了很多精锐的将士；在退兵途中，阵亡将士的父兄妻子好几千人伤痛欲绝，手持故衣纸钱为烈士招魂。很快这个噩耗便传到了东京，仁宗赵祯听到这一仗打得如此惨烈，一怒之下，贬户部尚书、陕西经略安抚使夏竦和韩琦、范仲淹。最后，在不得已的情况下，宋军逐渐转入守势，西夏开始进入攻势。一年之后，又发生了“定川寨之战”。
北宋庆历二年(1042年)九月，李元昊的谋臣张元向其献计，张元说：“宋朝的精兵良将都聚集在边境地区，而关中地区的军事力量却十分薄弱。如果我军牵制住宋军边境的军队，使宋朝无暇顾及关中地区，然后就可以派遣一支骑兵**，进攻关中平原地区，进而攻占长安。”李元昊觉得他的建议十分合理，于天都山（今宁夏海原东）集十万大军，再次分兵两路进攻宋军，一路出鼓阳城，一路出刘蹯堡（今宁夏固原西北），钳击镇戎军（今宁夏固原），企图诱使北宋军出击，聚而歼之。
与此同时，宋泾原路经略安抚招讨使王沿得知西夏军来攻，立即命令葛怀敏率军从渭州出发到瓦亭寨阻击西夏军。不久之后，葛怀敏进抵瓦亭寨，会同瓦亭寨都监许思纯、环庆都监刘贺等部违令北进，进入屯五谷口（瓦亭寨北）。王沿急忙派遣使者送信至五谷口，告诫葛怀敏等人一定要谨慎，戒勿深入，并命葛怀敏背城为营，示弱诱敌，设伏奇袭，以攻其不备。可是葛怀敏依旧不肯听从，遂会和知镇戎军曹英、泾原路都监赵珣、两路都巡检李良臣、孟渊等部集兵数万，继续向北行进。
九月二十，宋军兵至镇戎军西南，赵政认为现在已经距离西夏军很近了，不可贸然前进。葛怀敏这才停止了进军，半夜时分到达养马城。而后，其他各部也都陆续赶来。诸位将领听闻李元昊已经转移军队到了新壕城外，于是商议第二天黎明的时候偷袭。赵珣认为西夏军远道而来，需要速战速决，于是建议依托马栏城驻营布栅，切断西夏军的退路，固守镇戎来保障粮道，等到西夏军队疲劳时再进行攻击。葛怀敏依旧我行我素，不肯听从任何人的建议，反而命令诸位将士分兵四路攻向定川寨。
九月二十一，向进、刘湛到达赵福新堡时，遭到了西夏军的截击，于是不得不退兵到向家峡。西夏军趁势攻到了新壕，并继续向宋中军进逼。葛怀敏、赵珣、曹英等人在定川寨驻守。到了正午十分，西夏军拆毁了新壕板桥，切断了宋军的粮道和退路，又命人切断了定川寨的水源。饥渴难耐的宋军不得不列阵出击。这时候，李元昊才集结兵力，先下令攻击河西的刘贺军队，然后又下令攻击葛怀敏军队，但由于宋军阵势坚固，不能很快攻破。为了不浪费更多的时间，李元昊又转向攻击东北方向的曹英军队。这时候，一阵狂风突起，飞沙走石，宋军将士看不到自己的主将，一时阵脚大乱，争相入城。葛怀敏因为夹在部将中间，差点儿就被踩踏而死；赵珣率领刀斧手和勇士奋勇抗击，西夏军才稍微退兵。到了傍晚时分，西夏军开始围城。葛怀敏与诸位将领商议突围，但是赵珣料想途中必然会遭到西夏军的截击，建议出其不意从笼竿城迂回前往，诸将都不从，赵珣只好作罢。
九月二十二黎明，以曹英、赵珣为先锋，刘贺、许思纯为左右翼，李知和、王保、王文等负责垫后。临行之前，属下拦马再次谏言，请求转道而行。可是，葛怀敏依旧不答应，带领部队径自向东南方向行去。行进了大约两里的距离，发现板桥已经遭到破坏，退路已经被切断了。这时候，西夏军趁着宋军混乱之际，从四面冲杀过来，葛怀敏与诸位将士在这次战役中战死，宋军九千多人的军队几乎全被消灭。西夏军获胜以后，继续挥师南下，连破数寨，直逼渭州。十月初，李元昊得知范仲淹率领大军前来救援，于是不敢再继续深入，大肆掠夺一番后，就下令退兵了。
北宋庆历四年（1044年），北宋与西夏达成协议。和约是这样规定的：西夏向北宋称臣，西夏景宗李元昊去帝号，接受北宋封号；宋夏战争中双方所掳掠的将校、士兵、民户不再归还对方；北宋每年赐西夏绢十三万匹，银五万两，茶二万斤，史称“庆历和议”。