李广出猎，看到草丛中的一块石头，以为是老虎，张弓而射，一射箭去把整个箭头都射进了石头里。仔细看去，原来是石头，再射，就怎么也射不进石头里去了。李广一听说哪儿出现老虎，他就常常要亲自去射杀，居守右北平时一次射虎，恶虎扑伤了李广，李广带伤也终竟射死了这只虎。
李广为将廉洁，常把自己的赏赐分给部下，与士兵同吃同饮。他做了四十多年俸禄二千石的官，家里没有多少多余的财物，始终不谈购置家产的事，深得官兵爱戴。李广身材高大，臂长如猿，有善射天赋，他的子孙和他人李广学射箭，但都不及李广。李广不善言辞，与人闭居时亦以射箭来赌酒为乐，一生都以射箭为消遣。李广爱兵如子，凡事能身先士卒。行军遇到缺水断食之时，见水，见食，士兵不全喝到水，他不近水边;士兵不全吃遍，他不尝饭食。对士兵宽缓不苛，这就使得士兵甘愿为他出死力。李广射杀敌人时，要求自己箭无虚发，所以非在数十步之内不射，常常是箭一离弦，敌人应声而亡。也由此多次被敌人围追，射猛兽时也由于距离太近而几次受伤，但李广从不畏惧。
不久，郎中令石建死，李广被任命为郎中令。元朔六年(公元前123年)，李广再为后将军，跟从大将军卫青的军队出定襄，击匈奴。诸将大多因立功而被封侯，而李广军无功而还。
公元前121年，李广以郎中令身份率四千骑兵从右北平出塞，与博望侯张骞的部队一起出征匈奴。李广部队前进了数百里，突然被匈奴左贤王带领的四万名骑兵包围。李广的士兵们都非常害怕，李广就派自己的儿子李敢先入敌阵探察敌情。李敢率几十名骑兵，冲人敌阵，直贯匈奴的重围，抄出敌人的两翼而回。回来后向李广报告说：“匈奴兵很容易对付。”李广的军士听了才安定下来。李广布成圆形阵势面向四外抗敌。匈奴猛攻汉军，箭如雨下，汉兵死伤过半，箭也快射光了。李广就命令士兵把弓拉满，不要发射，他手持强弩“大黄”射杀匈奴裨(副)将多人，匈奴兵将大为惊恐，渐渐散开。这时天色已晚，汉官兵都吓得面无人色，但李广却意气自如，更加致力于整饬军队。军中官兵从此都非常佩服李广的勇气。第二天，他又和敌兵奋战，这时博望侯张骞的救兵才赶到，解了匈奴之围。李广的军队几乎全军覆没，李广功过相抵，没有得到赏赐。博望侯张骞延误行程，当斩，后用钱赎罪，成为平民。
李广前后与匈奴作战四十多年，却始终得不到封侯，当年同他一起为郎中的堂弟李蔡，人品才能不及中等，名声也远在李广之下，却连连得封，元朔五年为轻车将军，后封为乐安侯，元狩二年中，代公孙弘为丞相。李广的许多部下也被封侯，而李广却未得爵邑，官职也没有超过九卿。一次李广与望气算命的王朔交谈，说：“自击匈奴而广未尝不在其中，而诸部校尉以下，才能不及中人，然以击胡军功取侯者数十人，而广不为后人，然无尺寸之功以得封邑者，何也?岂吾相不当侯邪?且固命也?”(《史记·李将军列传》)王朔说：“将军想想难道做过什么可悔恨的事情么?”李广想想说：“我为陇西太守时，羌族人造反，我诱降了他们之后却又杀死了他们。至今最大的悔恨只有这事。王朔说：“罪过没有比杀已降的人更大了。这就是你不得封的原因了。”
