攻破长安后，李渊自立为唐王，封李元霸为赵王。可这赵王却不喜欢住在王府里，总爱跟士兵们挤在营中。他吃饭也不用碗筷，直接用手抓着大块的肉啃，喝酒用坛子灌。有次李世民设宴招待将领，让李元霸作陪，他却嫌酒桌太小，一脚把桌子踹翻了，还说：“这么点东西，不够塞牙缝的。” 李世民又好气又好笑，只好让厨房把整只烤羊端上来，李元霸才满意地坐下来，抱着烤羊大啃起来。
武德元年，薛举在兰州称帝，率军攻打长安。李渊派李世民率军迎战，李元霸执意要跟着去。两军在浅水原对峙，薛举有个儿子叫薛仁杲，勇猛过人，使一口方天画戟，连挑唐军数员大将。李世民正愁没人能敌，李元霸已经提着金锤冲了出去。薛仁杲见他长得矮小，压根没放在眼里，挺戟就刺。李元霸不闪不避，左手锤一磕，方天画戟就飞了出去，右手锤紧接着砸在薛仁杲的头盔上，头盔顿时碎裂，薛仁杲脑浆迸裂而死。薛举见儿子被杀，气得亲自出战，被李元霸一锤砸中胸口，口吐鲜血而亡。薛军失去主帅，四散奔逃，李元霸率军追击，杀得尸横遍野，血流成河。
班师回朝后，李渊论功行赏，想给李元霸加官进爵，李元霸却摇着头说：“我不要官，我要好吃的。” 李渊无奈，只好让御膳房每天给他准备十只烤羊、两坛酒。可这孩子的食量越来越大，后来竟要吃二十只烤羊才够，喝起酒来更是没完没了，常常喝醉了就耍酒疯，用金锤砸府里的柱子，好好的王府被他砸得坑坑洼洼。
武德二年，刘武周勾结突厥，攻占太原，派宋金刚、尉迟恭率军南下。李世民再次出征，李元霸自然少不了。在柏壁之战中，尉迟恭单骑闯营，杀了唐军十几员将官，无人能挡。李世民急得团团转，李元霸却拍着胸脯说：“二哥别急，我去会会他。” 两人在阵前相遇，尉迟恭见李元霸貌不惊人，说：“小孩，回去叫你家大人来。” 李元霸不听，举锤就打。尉迟恭使的是雌雄双鞭，重八十斤，在隋末也是有名的重兵器，可跟李元霸的金锤比起来，就像玩具一样。双鞭与金锤碰在一起，尉迟恭只觉得手臂发麻，虎口开裂，心里暗暗吃惊。两人打了十几个回合，尉迟恭渐渐不支，被李元霸一锤震得落马。李元霸正要下杀手，李世民忙喊：“三弟手下留情！” 李元霸才住手，指着尉迟恭说：“你这人还行，跟我回去喝酒。” 尉迟恭又羞又气，却也佩服他的神力，后来竟真的降了唐。
平定刘武周后，唐军又马不停蹄地东征王世充。洛阳城外，王世充的侄子王玄应率军五万迎战，阵中有员大将叫单雄信，勇猛无比，使一杆金钉枣阳槊，连挑唐军数人。李元霸出战，单雄信见他是个孩子，骂道：“黄口小儿，也敢来送死！” 举槊就刺。李元霸左手锤一格，槊就被荡开，右手锤顺势砸向单雄信的坐骑，马腿被砸断，单雄信摔落马下。李元霸正要结果他，徐茂公在阵前大喊：“三弟，单将军是自己人！” 原来单雄信是瓦岗寨的旧将，徐茂公想劝他归降。李元霸听了，把单雄信提起来，像拎小鸡一样扔回了唐营，说：“徐大哥让你活着，你就活着吧。”
王世充见唐军势大，向窦建德求救。窦建德亲率十万大军来援，与王世充合兵一处，号称三十万，在虎牢关与唐军对峙。这是唐初最大的一场战役，双方兵力悬殊，李世民有些犯愁。李元霸却满不在乎地说：“二哥，怕什么，我去把他们都打跑。” 李世民知道他勇猛，却也怕他有失，说：“三弟不可轻敌，对方人太多。” 李元霸不听，提着金锤就冲了出去。
他一马当先，冲进窦建德的阵中，双锤舞得风雨不透，所到之处，人仰马翻，血肉横飞。窦建德的士兵根本挡不住他，像割麦子一样被成片成片地砍倒。有个将领想放冷箭，箭刚射出去，就被李元霸用锤柄打了回来，正中那将领的咽喉。窦建德在中军看见这情景，吓得魂飞魄散，说：“这不是人，是怪物！” 带着亲兵就想跑，却被李元霸追上，一锤砸死在马下。王世充见窦建德被杀，知道大势已去，只好开城投降。这场战役，李元霸一个人杀了窦建德军七万多人，自己也累得够呛，回来倒头就睡，睡了三天三夜才醒。
经此一役，李元霸的名声传遍天下，都说唐王有个神勇无敌的三公子，双锤能敌百万兵。可也有人说他是个杀人不眨眼的魔头，所到之处，寸草不生。有次他路过一个村庄，见村里的狗叫得烦，竟把全村的狗都打死了，村民们敢怒不敢言。李世民劝过他好几次，让他少造杀孽，他却瞪着眼睛说：“他们不听话，就该杀。”
武德三年，刘黑闼反唐，恢复窦建德的旧地，兵势很盛。李世民率军征讨，在洺水与刘黑闼展开激战。刘黑闼有个部