北宋统治者努力加深对羁縻州地区的掌控，在军事布局方面做了较大的调整，大大加强了西南地区的兵力，以下分而述之。
增募兵源，发展骑兵；侬智高事件对仁宗时期的羁縻政策产生很大影响，在平定叛乱后，北宋加强了在岭南地区的兵力布防。经此一役，由于狄青用骑兵迅速平定战事，于是骑兵开始在南方发展，“进而于至和二年，在广、桂、邕置‘有马雄略’军、桂、邕三州各一指挥，属“侍卫马军司”统辖。”
常置经略安抚使。经略安抚司的职责是掌管一路兵、民的事宜；管理事务繁杂，但北宋经略安抚使的设置主要是管理地方的军务，常派任至河东、陕西、岭南路，虽然其职责涉及兵民、狱讼、监察等事宜，其主要职责范围仍以军务为主。北方战事的失利加之叛乱频发的西南民族地区，北宋不得不加强西南地区的军备力量来防止两边起火的状况。
经略安抚使作为北宋边防政策重要实施者，在保障边防稳定方面起着重要作用，他们不仅统领正规军队，也可募当地酋豪并且能够当地招收土丁；在广西地区发展峒丁招收了大量少数民族士兵以此来弥补外来士兵对当地情况不熟悉的缺点，这样一来有利于增加作战优势，提高军队实力。经略使同时还负责中央对羁縻州蛮酋的授职传达，对地方社会的稳定非常重要，经略使作为处理军务的特设职位一般不常置，但由于侬智高事变，宋朝在广南东路、广南西路设安抚使，并成为定制。
发展乡兵、土丁。“乡兵者，选自户籍，或土民应募，在所团结训练，以为防守之兵也。”西南地区乡兵也就是土丁，虽然非宋原创，但土丁为宋代西南地区维持少数民族地区的统治以及巩固边防工作提供了军事保障，并且乡兵的发展也为北宋省了不少军费开支。
养峒丁之法非常节省，据记载：在平广源州刘纪帅兵侵略邕州一事中，蛮酋侬智会“募峒丁于近便处札寨，以为声援，日给口食”若立功再额外奖励即可，这与国家军队的养兵费用相比，属实是九牛一毛，据《建炎以来朝野杂记》中记载乾道三年“养一兵约二百缗可”，而在庆历中，外禁厢军总125万员，其军费开支数额可想而知。
所以当王安石发现在西南招募土丁，不仅可以省钱，还可以顺便利其力以平衡西南局势时：“诚如圣谕，纵智会向化未纯，尤宜因此结纳，以坚其内附。且乾德幼弱，若刘纪既破智会，乘胜并交趾，必为中国之患，宜于此时助智会，以牵制刘纪，使不暇谋交趾，乃中国之利。上以为然，故有是命。”
此后，西南地区的乡兵的队伍逐渐壮大。不仅如此，北宋为提高土丁的战斗力，在宣和四年“诏茂州、石泉军旧管土丁子弟，番上守把，不谙射艺。其选施、黔兵善射者各五十人，分任教习，候精熟日遣回。”川陕四路，荆湖南、北路，广南东、西路皆有乡兵、土丁队伍；各羁縻州蛮酋借此机会得以训练自建队伍，提升了军事防御能力。
强硬军事手段。刘夔，庆历五年知潭州兼荆湖南路安抚使，在处理桂阳监蛮唐和寇边时，主要是以武力为主。刘夔初至荆湖时，行劝降之策不通，蛮酋不从，于是举兵击杀众蛮，蛮众纷纷逃走，然而刘夔进一步以奖励的方式鼓励民众“以帛购蛮首”，甚至造成“乃辄杀平民”的现象。
熙宁七年，熊本受命察访夔州路、梓州路，平定泸州罗、晏蛮的叛乱；熊本认为此次叛乱是由当地村里的豪强领导的，于是熊本以杀鸡敬猴的恐吓残酷手段，用计将“百馀人枭之泸川”，还借此经制蛮叛之事，熊本在当地招募土丁五千人，这一仗不仅平定了泸州蛮叛，也让乌蛮罗氏鬼主诸夷“皆从风而靡，愿世为汉官奴”，使得北宋的统治在西南少数民族地区进一步深入，对此宋神宗还大赞熊本“卿不伤财，不害民，一旦去百年之患”。此次亦是北宋在西南用蛮兵之始。
增设堡寨。北宋不仅仅是在军队组成方面有所调整，在羁縻州的设立方面也变化，熙宁八年，渝州南川獠木斗反叛，熊本出兵平叛，后木斗将其所率五百里上交以示归附之心，熙宁变法之后，对于新归附的少数民族首领不再是采用“树其酋长，使自镇抚”的宽松政策，也不再轻易设置羁縻州，对土地的控制权不再放松：而是采取兴建堡寨，扩大自己的实际控制范围：将木斗所纳的溱州五百里地，分为“四砦九堡，建铜佛坝为南平军”。后来熊本因将宿桑八洞不毛之地赐予蛮酋自理，被弹劾，“谓本弃八洞为失谋”，可见归附的蛮酋待遇较以前呈现断崖式落差。
开边扩土、取消羁縻。与熊本同一时期的章惇，在处理荆湖路的“梅山蛮”一事上其态度及手段更为强硬。上文提到太宗时梅山蛮地区因多次寇掠边界，翟守素率兵讨平，并下令禁止其不得与汉民交通。直至嘉祐末才开始开放往来，仁宗时益阳知县张颉遂经营开拓。“熙宁五年七月，遣章惇察访湖南经制蛮事，十月，发檄喻告开梅山道”，最终结局是招谕梅山蛮猺作省户，皆欢喜。
然而这个过程却是充满了血腥之气。熙宁六年平南江，章惇在平南江时“张颉居忧于鼎州目睹其事，遂以书抵朝贵言，南江杀戮过甚无辜者十有八九，以至浮尸塞江，下流之人不敢食鱼者。”虽可能有夸张的成分，但侧面看出章惇在处理梅山蛮时手段之硬，靠其手段纳得四千八百零九户、二十六万亩田。
此后，章惇大力“开边”，招降梅山蛮苏式置新化县、安化县，使得诚徽州蛮酋杨光富归附，置诚州，熙宁九年招降五溪彭氏蛮，蛮酋彭师晏献出其所属二十州，修下溪城，章惇的开边计划将荆湖南路原为羁縻州之地划归为省地，并在其地驻扎军队，原羁縻州民开始缴纳租赋。这些举措全然不同于羁縻州制，不将归附蛮酋辖区增设为羁縻州，而是将原羁縻地区划为中央直接管理的地区，并且加强在当地的军事力量，从而加强中央对地方的统治，削弱蛮酋对其辖区的控制力。
