于是漢武帝召見李廣，任命他為右北平太守。李廣請求讓霸陵尉随他赴任，一到軍中便将其斬首。

李廣駐守右北平後，匈奴聽聞他的威名，稱他為“漢朝的飛将軍”，連續數年躲避他，不敢侵犯右北平地界。

一次李廣外出打獵，誤将草叢中的石頭當作老虎，拉弓射箭，箭镞竟完全沒入石中。待發現是石頭後，他再次嘗試射箭，卻再也不能射入石内。李廣駐守過的郡縣若出現猛虎，他常親自射殺。在右北平時，他曾被一隻躍起撲來的老虎抓傷，但最終仍将其射殺。

李廣為人清廉，所得賞賜全部分給部下，飲食與士兵共享。他一生擔任俸祿二千石的高官四十餘年，家中卻無多餘财物，也從不提及置辦家産之事。

李廣身材高大，雙臂如猿猴般修長靈活，射箭天賦異禀，即便他的子孫或旁人學習箭術，也無人能及。他沉默寡言，平日與人相處時，常在地上畫出軍陣圖研究，或以射箭遠近、精準度作賭注飲酒取樂。他一生酷愛射箭，直至生命終結。

李廣帶兵時，若遇到缺糧斷水的困境，士兵未全部喝到水，他絕不靠近水源；士兵未全部吃上飯，他絕不進食。

他治軍寬厚而不苛責，士兵因此甘願為他效力。

但他射箭習慣獨特：面對敵人逼近，不到數十步内确保必中絕不放箭，一旦放箭必緻敵人應聲倒地。這種戰術雖精準，卻常使部隊陷入被動，甚至被敵軍圍困；他射殺猛獸時也曾因此被反撲受傷。