曹魏和蜀汉的邻近地区，如长安、槐里、陈仓、上邽等地，都设置有民屯和军屯组织。其中，上邦的军屯最著名。这个军屯基地是在太和四年（230年）由司马懿上表倡议建立的，《晋书·食货志》称：“宣帝表徙冀州农夫五千人佃上邽，兴京兆、天水、南安盐池，以益军实。” 主持具体事宜的是那时的度支尚书、司马懿的三弟司马孚。《晋书·安平献王孚传》：“关中连遭贼寇，谷帛不足，遣冀州农丁五千屯于上邽，秋冬习战阵，春夏修田桑。由是关中军国有余，待贼有备矣。”由此可见，上邦军屯是在司马懿、司马孚兄弟的共同筹划下开创的。
太和五年（231年），诸葛亮进攻天水。这时上邽军屯上的小麦已经生长出来，有人主张“自芟上邽生麦以夺贼食”，魏明帝不从，“前后遣兵增宣王军，又敕使护麦”。司马懿与诸葛亮相持，多亏以上邽军屯的小麦作军粮，才取得胜利。直至正元二年（255年），安西将军邓艾又在上邽“为区种之法，手执耒耜，率先将士”， 进行屯垦，都说明上邽军屯的重要。司马懿在太和五年屯长安，都督雍、凉二州诸军事，开始主持对蜀的战争。为了增强实力，很重视对关中屯田基地的建设。
青龙元年（233年），司马懿组织兴修水利，“开成国渠，自陈仓至槐里筑临晋陂，引汧洛溉舄卤之地三千余顷，”收到了“国以充实”的效果。青龙三年（236年），关东饥馑，司马懿调运五百万斛粟输京师洛阳，以资救济。可见他在关中储积有大量粮食。
曹魏和东吴邻近地带的屯田，主要是在淮河南北。曹操时曾“开募屯田于淮南”。 但仅是民屯。正始二年（241年），司马懿主持对吴作战时，始与邓艾筹划在淮南淮北创建军屯。第二年，司马懿“奏穿广漕渠，引河入汴，溉东南诸陂，始大佃于淮北”。第三年，司马懿又在这一地区“大兴屯守，广开淮阳、百尺二渠，又修诸陂于颍之南北，万余顷。自是淮北仓庾相望，寿阳至于京师，农官屯兵连属焉。”
《晋书·食货志》记载司马懿、邓艾创建的淮南淮北屯田说：“今淮北二万人、淮南三万人分休，且佃且守。水丰，常收三倍于西，岁完五百万斛以为军资。六、七年间，可积三千万斛于淮土，此则十万之众五年食也。……逆北临淮水，自锺离而南、横石以西，尽泚水四百余里，五里置一营，营六十人，且佃且守。兼修广淮阳、百尺二渠，上引河流，下通淮颍，大治诸陂于颍南颍北。穿渠三百余里，溉田二万顷，淮南、淮北皆相连接。自寿春到京师，农官兵田，鸡犬之声，阡陌相属”。司马懿和邓艾所进行的大规模的屯垦，对促进北方经济的恢复和发展，特别是对增加曹魏的财力，支持与东吴的战争，起了重要的作用。
军事
司马懿击吴获胜后，被任命为骠骑将军，受命屯于宛，负责荆州和豫州地区的军政大事。公元227年2月，驻守新城(今湖北房县)的将领孟达有叛魏归蜀之意。孟达本为蜀将，是叛变之后归附魏国的。诸葛亮讨厌此人反复无常，有犹豫之意，在此期间消息被透露出去，于是出现了魏、蜀、吴三国争孟达之战。但反应最快的却是司马懿。从宛至新城一千二百里，至京都八百里，当时出兵需有朝廷诏书。可是，待朝廷诏书下达后再出兵，孟达及新城必将成为吴或蜀国的猎物。司马懿当机立断，同时采取三个行动，一足立即致书孟达，陈述魏朝廷对他的恩惠和信任；二是派人奏明圣上，言明出兵之意；三是司马懿亲率大军，火速登程。第一个措施，稳住了孟达。愚蠢的孟达见书后认为司马懿并来怀疑他，其实司马懿正率大军昼夜兼程赶往新城；第二条措施使出兵名正言顺，免除了可能引发的怀疑或议论；第三条措施确保司马懿在得到消息的第八日即兵临孟达亲自驻守的上庸城下。在孟达与诸葛亮的书信中说：“宛去洛八百里，去吾一千二百里。闻吾举事，当表天子，比相反复，一月问也。则吾城已固，诸事足办。则吾所在深险，司马公必不自来，诸将来，吾无患矣！”正当孟达得意之时，司马公已亲率大军兵临城下，魏军如同从天而降，孟达惊慌失措，他哀叹道：“吾举事八日，而兵至城下，何其神速也!”孟达被司马公的突如奇来吓破了胆，根本无力反抗，只得守城待援。魏军攻城十三日，孟达部将开城投降，魏军进城杀盂达，俘叛军万余，新城仍为魏占有。待蜀吴两军赶到之时，孟达早已成为司马公的刀下之鬼，新城局势已被魏国牢牢控制。蜀吴两国军队，劳而无功，不战而还。
在曹营的众多文臣谋士之中，能够与蜀国军师诸葛亮比智慧和谋略者，大概只有司马懿一人。所以，魏明帝曾对司马懿说：“西方事，非君莫可付者。”司马懿对诸葛亮，攻无力取胜，守足可以自保。诸葛亮北伐曹魏，在第四、五两次最有威胁的出兵中，都是因司马公的巧妙拒守而使其无功自撤。
公元231年春，诸葛亮率十万大军第四次出祁山北伐曹魏。此时，在西线驻守的重将曹真已死。选谁担当此任?魏明帝比较再三，认为非司马公不可。司马懿受命主持西线军政大事，进驻汉阳与诸葛亮对峙。两军偶有交战，魏军得胜，但司马懿制止魏军进攻，力主坚守不战。他认为，蜀军远道面来，带粮草必定有限，因而，急于设计决战。据此，他采取了避其锋芒，凭险据守，拒绝出战的策略。两军对峙日久，蜀军粮秣告急，只得罢兵而去。在撤军中，诸葛亮采用诱敌深入之策，意在歼灭魏军有生力量，司马公深知诸葛亮思虑深沉，动必有计，因此，主张不去追击。无奈，魏将对司马公的良苦用心甚为不满，讥笑他畏蜀军如虎。司马公为证实自己的判断，以教育诸位将领，在劝阻不成的情况下只好任其自便。结果，追击蜀军的魏军中敌埋伏，被敌大败，大将张郃被乱箭射死。魏军的失利恰恰证明了司马公的料敌准确。
蜀军撤退之后，魏将认为蜀军不久即可卷土重来，因此，应立即调运粮草，抓紧备战。但司马公认为，蜀国兵弱力薄，非三年的积蓄不足以发起大的进攻。所以，他部署驻军，不必紧张，应继续实行屯田备边之策，准备应付三年之后蜀军的重大进攻。果然不出司马懿所料，直到公元234年，话葛亮才发起第五次北伐。
诸葛亮率数十万大军进逼渭水。渭水北岸是良田沃土，为了不使当地入遭受更大损失，司马懿大胆地渡过渭河，背水结阵与蜀军对峙。针对蜀军远道而来，粮草运输困难的弱点，他仍采取坚守不战的策略，想通过时间的延续把蜀军消耗贻尽。在双方对峙的几个月中，诸葛亮派兵在魏军营前叫阵、辱骂、挑衅，但任凭你花招用尽，司马公决心不动，仍然坚守不战。蜀军叫阵无效，情急之中，诸葛亮派人给司马懿送去一套女人衣裳以示侮辱，意思是说，你司马公如此小心谨慎，只配作女人而不配作将帅。如此羞辱魏军将帅，魏将确实被激怒了，他们火冒三丈，坚决要求出战。司马懿见劝说或下令以不足以制止众将求战，只好告诉众将，致书表奏朝廷请战，皇帝允许，就立即出战。于是，司马公给魏明帝送上请战书，明帝深知司马懿的用意，立即派卫尉辛毗为军师，持诏到阵前，宣称皇帝有令，只准坚守，不准出战。
蜀将姜维知道辛毗传达朝廷诣意，对诸葛亮说：“辛毗至此，魏军更不会出战了。”诸葛亮也深知司马懿的用意，就象司马公知道他的用意一样，他说：“司马懿本来就不想出战，所谓请战只不过是借口。将在外，君命有所不受，如果他想出战，完全可以自己作主，有什么必要往返千里去请战呢!”两军长期相持，蜀军力量渐渐不支。诸葛亮也终因积劳成疾而病死军中。蜀将只好按照诸葛亮死前的部署，缓缓撤军退回蜀中。声势浩大的第五次北伐，就这样被司马公拖垮了。
公元237年，魏国范围的辽东太守公孙渊反叛魏朝廷，自立为燕王。次年，魏明帝召司马懿，令他率兵远征辽东铲灭公孙渊。司马懿领命点兵四万即刻出发，明帝亲自送出西明门，又命郡守、典农等地方官吏前往拜见。司马懿发兵北进，经孤竹(今河北卢龙南)、越碣石(今河北昌黎北)，直指辽水。…
