中元元年(56年)，袭父窦友爵位，封显亲侯。明帝即位后，迁中郎将，骑都尉监羽林军，秩比二千石。后其从兄窦穆犯罪，窦固受到牵连，被罢官，在家呆了十余年。时天下安定，明帝欲效仿汉武帝的事迹，恢复与西域各族的联系，出兵西击北匈奴。窦固因明习边事，于永平十五年(72年)十二月，，被拜为奉车都尉，以骑都尉耿忠为副将，谒者仆射耿秉为驸马都尉，秦彭为副将，屯凉州酒泉郡，积极部署对北匈奴的进攻。

永平十六年(73年)二月，汉军分四路出击：窦固与耿忠率酒泉﹑敦煌﹑张掖士兵及卢水羌兵万二千骑出酒泉(郡治禄福，今甘肃酒泉市)塞；耿秉﹑秦彭率武威﹑陇西﹑天水士兵及羌兵万骑出居延(今内蒙古额济纳旗东)塞；太仆祭肜﹑度辽将军吴棠率河东北地﹑西河羌兵及南单于兵一万一千骑出高阙(今内蒙古狼山中部计兰山口)塞；骑都尉来苗﹑护乌桓校尉文穆率太原﹑雁门﹑代郡﹑上谷﹑渔阳﹑右北平﹑定襄郡兵及乌桓﹑鲜卑兵一万一千骑出平城(今山西大同市东北)塞。

窦固、耿忠率军由酒泉出塞至天山(今新疆天山)，击败北匈奴呼衍王，斩首千余级，追至蒲类海(今新疆巴里坤湖)，留吏士屯伊吾卢城(今新疆哈密西北四堡)，并以班超为假司马出使西域，招降西域诸国。耿秉﹑秦彭入大漠六百余里，至三木楼山，来苗﹑文穆至匈奴河水上，匈奴皆败走，无所获。祭肜﹑吴棠因没到涿邪山，被贬为庶人。四路大军唯窦固有功，受表彰。

永平十七年(75年)十一月，窦固与驸马都尉耿秉、骑都尉刘张率1.4万骑再出玉门关(今甘肃敦煌市西北小方盘城)进军西域，在蒲类海击败白山部后，转军进击依附北匈奴之车师(一作姑师，西域国名，都交河城，在今新疆吐鲁番西北10里雅尔湖村西之交河故城)。车师王降。东汉置西域都护及戊、己校尉、宜禾都尉屯田，逐渐恢复了对西域的控制。

窦固在边关数年，羌人服其恩信。

章帝即位后，给公主加号为长公主，增邑三千户；召窦固代魏应为大鸿胪。肃宗因其晓习边事，每有大事，都争求窦固的建议。
建初三年(78年)，章帝追录窦固前功，增邑一千三百户。建初七年(82年)，窦固代马防(马援之子)为光禄勋。次年，又代马防为卫尉。
章和二年(88年)，窦固去世，谥文侯。其子窦彪，官至射声校尉，先于窦固去世。

点评：“固久历大位，甚见尊贵，赏赐租禄，赀累巨亿，而性谦俭，爱人好施，士以此称之”(《后汉书?窦固列传》)。