巡抚兼都察院右佥都御史，赴任后，他向朝廷申请减免宁夏的田赋，使百姓安居乐业，后又整顿军纪，提高了军队战斗力，数次击退鞑靼的侵扰，保卫了边疆安宁。与大将萧如薰齐心协力，伐贺兰山木材，修建宁夏的前沿阵地临河堡。黄嘉善升都察院右副都御史，继之加兵部右侍郎，抚夏十年，功着边陲，烽火不惊，宁夏立祠祀之。
黄嘉善升都察院右佥都御史巡抚宁夏，这时正是“宁夏叛乱”之后，局面极其混乱，他采取措施稳定地方，加强边防，与大将萧如薰齐心协力，伐贺兰山木材，修建宁夏的前沿阵地临河堡。为从根本上解决军需严重不足的困难，黄嘉善组织军队屯田自养，并在地方倡导教化，激励边民发展生产，繁荣经济，靠自给自足实现富民强兵。自古即有“民生可抵百万精兵”之说，黄嘉善认为只有允许边民相互贸易，以买卖方式互通有无，蒙、汉边民的生计得以维持，才不会犯上作乱，他积极实施睦邻友好政策，开放边境市场，方便汉、蒙民族贸易，尽力避免民间冲突，促成边民和平相处，让民休养生息，有效地稳固了边境防务，在边疆他多次打击挫败鞑靼的入侵和挑衅，授黄嘉善总督陕西三边军务，统帅延绥、宁夏、甘肃三边重镇的军事。
加强边防建设，组织军队屯田，以农养兵，保证军需，他严格执行明廷的睦邻政策，通好互市，使汉蒙两族人民能和平共处。一次，敌虏潜入城下，黄嘉善登城约战，敌人见状，惧怕欲逃。黄嘉善命开城门出击，经一番搏杀，鞑靼死伤无数，黄嘉善大胜而归，此即“三边大捷”，因此升兵部尚书加太子太保，褒赠“四世一品”。鞑靼大规模进犯延绥、宁夏、甘肃三镇，黄嘉善统军斩获敌首级数千，大获全胜，这就是有名的“三边大捷”。
黄嘉善引疾归即墨，此年即墨遇大灾，黄嘉善出粟百斛、银百两赈济灾民。黄嘉善病逝，熹宗辍朝一日致哀，诰赐特进光禄大夫、上柱国太保，着有《抚夏奏议》、《总督奏议》、《大司马奏议》、《见山楼诗草》。