情况的熟悉，乾隆帝命令他前往乌什，与伊犁将军富察·明瑞合作，镇压起义。
阿桂与明瑞指挥清军围攻乌什，赖和木图拉在战斗中阵亡，但起义并未就此平息，其子额色木图拉继续领导反抗。从乾隆三十年（1765年）三月至八月，清军历经五个月的激烈战斗仍未攻克乌什。阿桂和明瑞最终采取长期围困策略，切断乌什与外界的所有联系，迫使起义军投降。额色木图拉被捕并被处决，而普通民众则得到了赦免。
然而，乾隆帝对阿桂和明瑞在乌什起义中的表现并不满意，认为他们在处理过程中存在“剿办迟延”、“示怯损威”以及“办事草率错谬”等问题。因此，尽管最终平定了起义，两人仍被“交部严议”，后被从宽留任。阿桂也因此失去了尚书职务，留在伊犁协助明瑞治理事务。
在伊犁期间，阿桂提出了将雅尔城搬迁至楚呼楚的建议，以利用该地肥沃的土地和便利的地理位置，改善原先雅尔城距离牧场较远、耕地不足的问题。这一建议得到了朝廷的批准。乾隆三十二年（1767年），阿桂被任命为伊犁将军，成为了一位重要的封疆大吏。
四、对缅战争
乾隆三十三年（1768年），清朝与缅甸贡榜王朝之间的冲突升级，云贵总督明瑞在征缅战争中兵败自尽，这使得清朝面临着严峻的外交和军事挑战。为了应对这一局势，乾隆帝决定派遣高级将领进行反击。大学士傅恒主动请缨，乾隆帝随即任命傅恒为经略，并指定阿桂与钮钴禄·阿里衮为副将军，组成第四次对缅作战的指挥团队。
在接到任命后，阿桂迅速响应，于乾隆三十三年（1768年）三月奉召回京，四月被授予兵部尚书的职位，六月又被任命为云贵总督。同年十一月，阿桂抵达云南永昌，随即与阿里衮率领军队进攻缅甸旧都木梳。在此期间，乾隆帝为了确保阿桂能够全力投入对缅作战，于乾隆三十四年（1769年）任命明德接替阿桂担任云贵总督。
在备战过程中，阿桂一方面负责指挥军队攻打木梳，另一方面还需关注后勤保障问题。他在率军自铜壁关前往蛮暮督造战船时，向朝廷报告了军粮不足的情况，并请求等待傅恒抵达后再行进攻老官屯。然而，乾隆帝认为阿桂此举是畏战的表现，因此撤销了他的副将军之职