据延绥镇守太监张选报，鞑靼亦思马因将犯边，宪宗命朱永为平虏将军、总兵官，由汪直监军，王越提督军务，前往讨亦思马因。明军出大同，王越说服汪直奏请朱永率大军从南路走，自己与汪直沿边境往榆林，后侦知鞑靼已西迁至威宁海子，尽调京营及大同、宣府两镇精兵两万一千人出孤店关，昼伏夜行二十七日至猫儿庄。时天降大风雪，王越、汪直率精骑连夜奔袭至威宁海，至次日黎明时鞑靼犹未发觉，明军纵兵掩杀，获大胜。达延汗巴图蒙克小王子仅以身逃，其妻满都海或于此时战死。此役，明军生擒幼男妇女一百七十余一人，斩首四百三十七级，获旗纛十二面，马、驼、牛、羊共六千余只，盔甲、弓箭、皮袄等一万余件。
宪宗论功行赏，升王越之子、百户王时为正千户，下诏封王越为威宁伯。王越受封伯爵后，本不该再兼领都察院职务，但王越不愿就列西班。御史许进等人称颂王越的功劳，援引王骥、杨善的例子，请求宪宗仍让王越领都察院事，并提督团营，宪宗同意。
鞑靼从海东山等地入明境剽掠，王越再次与汪直、朱永出大同，于黑石崖追败鞑靼，生擒十人，斩首一百十三级人，获马七百二十九匹，器械六千二百余件，宪宗以此功升王越之子王时为都指挥佥事。后更进拜太子太傅，增岁禄四百石。按明制，文臣不得封公侯，王越以勋臣之例比照，改掌前军都督府，总五军营兵，仍提督团营，并荫封其年仅八岁的儿子王昕为锦衣卫百户，予世袭。
宣府告警，宪宗命汪直总督军务，王越佩平胡将军印、充总兵官，统京军精锐三千征剿鞑靼。因鞑靼军退，王越等请班师，宪宗不允，不久后，大同总兵官孙钺去世，宪宗命王越接替其任职，而命汪直总镇大同、宣府，召回京营将士。鞑靼入寇延绥等处，王越与汪直调兵援助。因兵部尚书余子俊在延绥修筑边墙，鞑靼入境后被明军冲散，为城墙濠沟所困，遭遇大败。史称：“是役也，斩获最多。……然自是无敢复轻犯边者，延绥军民颇得息肩云。”但宪宗仅增王越岁禄五十石。
内阁大学士万安等人商议，唯恐汪直为王越所诱使，以求再获任用，于是向宪宗进言，调王越镇守延绥，而令原来的延绥守将许宁镇守大同。临行时，王越对前来送行的巡抚郭镗说：“许宁虽然屡经战阵，安分守己，抚慰下属，但并不是统军之才。朝廷重用许宁，一定要坏事，您要谨慎啊。”后许宁与处处汪直争权，每事必违，且刚愎自用。至次年，汪直被调往南京，许宁在大同大败于鞑靼。朝臣都知道败在不该调走汪直、王越，害怕宪宗责怪，只推说是因为调兵未集，与满朝科道官一起瞒下败绩。直到一年后，终究人心不平，才有人将实情报给宪宗，宪宗闻讯后大怒，命锦衣卫执许宁、郭镗与镇守太监蔡新于午门前门。后免其死罪，改为各降官六级，永不起用，郭镗被贬谪后，才将许宁当初的行事详细说出，并佩服王越的先见之明。
汪直得罪，王越亦被下诏夺爵除名，谪居安陆，三子以功荫得官者，皆削籍。王越在听说使者抵达后，曾想自杀，后来发现敕令中有从轻处分的话时，才稍感自安。王越自负豪杰，高傲自如，为礼法之士所忌恨，他的饮食供奉模拟王者，射猎声乐恣意享受，即使被谪迁也未减损。在王越获罪时，朝臣中有不少人认为对他的处分过重，但终究无人为他陈情。
孝宗朱佑樘刚刚即位，王越再次上疏诉冤，得以获赦回乡，因王越多次讼冤，孝宗诏恢复王越都察院左都御史之衔，命其致仕，并复授其子王春、王时分别为正千户、百户。因吏科都给事中季源等反对，孝宗不得不收回成命，土鲁番攻哈密，鞑靼达延汗攻掠大同、宣府，边境告急，监察御史杨逊、户部办事进士马文盛等均上疏举荐王越。
小王子屡次扰边，陕西三边大扰，廷议复设总制官，先后会举七人，均未合孝宗心意。吏部尚书屠滽想要举荐王越，对马文升说：“此重任必须要用这类人来担当。”遂将王越列名上书，孝宗准允，便复王越原职，加封太子太保，总制甘、凉边务，兼巡抚。王越称甘肃镇兵弱，不用延绥、宁夏两镇兵难以克敌，后请兼制延绥、宁夏两镇，并解此前所兼巡抚职。
孝宗敕谕王越，命其速攻贺兰山，以防止鞑靼长期占据此地，侵扰边关，招引其余部族寇边。王越分三路进兵，直捣贺兰山：命延绥副总兵、都指挥同知朱瑾领兵二千出南路；宁夏镇守太监张僴及总兵官、都督同知李俊领兵二千出中路；副总兵、都指挥使张安及监枪右监丞郝善领兵二千出北路。王越居中总制，另命张安、郝善部分为二哨。北、南二哨分别于花果园、蒲草沟击败鞑靼军，斩首二十级。
二哨合兵追击至大把都，鞑靼军分为三部突击，试图冲散明军。明军下马以枪铳回击，鞑靼军稍稍退却，明军乘势急击，斩首十级。日晡时分，张安收兵返回，并在路旁设伏，鞑靼军来袭，遭遇伏兵，被迫撤退。郝善率军拦截鞑靼军退路，又追斩首级八级。其后再追至柳沟，斩首三级，鞑靼军向西败逃，明军才回到宁夏城，此役，明军共斩首四十二级，俘获马、骆驼两百四十一只、牛羊及器仗数千。孝宗获悉捷报后，进王越为少保兼太子太傅，其余兼任如旧。
因土鲁番速檀马哈木上书谢罪并归还先前被掳的哈密忠顺王陕巴，孝宗乃以王越总制甘、凉等处边务，负责经略哈密。王越针对土鲁番击破哈密的形势，奏议道：“哈密不可放弃，陕巴也不能放弃，应该恢复其旧封，让他先返回哈密，斟酌赐予哈密一些修城建房的费用，赏赐三种番人及赤斤、罕东、小秃列、乜克力诸部财物，以嘉赏他们之前的功绩，并观察其日后的表现。”孝宗允准，遂复封陕巴为忠顺王。
就在王越得胜的同时，受孝宗宠爱的宦官李广得罪自杀，谏官连续上章弹劾，指责王越为李广同党，孝宗虽对此事不加过问，但王越闻言后，内心却忧恨交加，最终于甘州逝世，享年七十三岁，孝宗闻讯后，为他辍朝一日，追赠太傅，谥号“襄敏”，并谕令以九坛告祭，荫补王越之孙王烜为国子生。