以后，阿桂在乾隆二十九年和乾隆三十二年两次任伊犁将军，在管理全盘工作的同时，他还更积极地筹办伊犁的屯垦事业。在这期间，伊犁屯田主要有以下几种形式：首先是扩大“回屯”，陆续从阿克苏、乌什、库车、拜城、沙雅、喀什噶尔、叶尔羌、和阗、喀喇沙尔（今焉耆）、吐鲁番等地迁移6000户维吾尔农民，安置在伊犁河两岸定居垦荒。他们生产的粮食，除自己食用外，每年以粮赋的名义向当局交粮10万石左右，成为伊犁军民粮食供应的主要来源。其次是增加“兵屯”，到1769年，陆续从内地增调绿营兵2500名到伊犁，主要安置在绥定、清水河、芦草沟一带，以500名操练巡防，2000名屯田，5年更替。后来屯兵改为携眷，定额3000名。分为25屯，每屯100名，并特设总兵一名管辖。规定每个士兵屯地20亩，由官方提供农具、耕畜，每屯年交一定数量的粮食。另外是新增“犯屯”，就是将内地的犯人发遣到伊犁种地，交给屯兵看管，每人种地12亩，年交一定数量的粮食。还有新增“民屯”，就是迁移内地的无地农民到伊犁屯田，每户给地30亩，提供农具、耕畜、种子等，让他们安心生产。土地6年后，每年交赋粮9升。对屯田士兵和遣犯的家属，也分给他们土地，尽量把他们编入民籍使其安心生产。
另外，这一时期从黑龙江移驻伊犁霍尔果斯的索伦营游牧种地，从盛京（今沈阳）移驻伊犁河南岸的锡伯营着力务农。这些八旗军民克服了重重困难，开垦出大片土地，很快做到了粮食自给自足。
伊犁地区的屯田在阿桂等人的组织领导下，取得了显著成绩，昔日荒凉的伊犁河谷，变成了到处是良田炊烟、鸡鸣畜叫的塞外粮仓。乾隆四十七年，据伊犁将军伊勒图向政府报告说，当地屯田连年丰收，仓库里的存粮达50多万石，足可以备放3年有余。
由于经济发展，以后陆续建成以惠远城为主的伊犁九城，屯地村庄环绕，田野阡陌纵横，商业也随之兴起，出现了前所未有的安定繁荣的景象。乾隆帝为此评价阿桂：“自平定西陲时即随同出师，旋经理新疆事务，周详妥善，懋著勤劳。”
后来，纪晓岚曾经热情洋溢地写诗称赞伊犁屯垦：
秋禾春麦垄相连，
绿到晶河路几千。
三十四屯如绣错，
何劳转粟上青天。
屯田事业的发展，给新疆的经济文化带来繁荣景象，乌鲁木齐是“到处歌楼到处花，塞垣此处擅繁华”。逢年过节，张灯结彩，歌舞管弦，终夜喧阗：“犊牛辘轭满长街，火树银花对对排。无数红裙乱招手，游人拾得凤凰鞋。”纪晓岚置身“玉笛银筝夜不休”，游览“城南城北酒家楼”，仿佛又回到京师，“风景依稀忆旧游”。
阿桂在伊犁屯田的成功，无论在经济上政治上都具有重大意义，它对于开发边疆地区的经济，密切西北与内地的经济联系，巩固中国多民族的统一，无疑是一个很大的促进。而阿桂以他的远大目光和气魄，做出了具有开创性的贡献。
由于阿桂在新疆屯田的功绩，他的地位不断上升。乾隆二十六年，他被授予内大臣、工部尚书、议政处行走和镶蓝旗汉军都统等职。第二年，又授予骑都尉世职，并返京“供职询问方略”。乾隆二十八年正月，阿桂到北京后，被授予军机大臣，给予在紫禁城内骑马的殊荣。
乾隆将有军功臣子的图像挂在紫光阁，前后总共4次，其中功劳最大的人排名列于前，乾隆亲自为他们写评语。功劳稍次者列于后，由朝中文采出众的大臣撰写评语。阿桂4次为前列。
追昔抚今，能为人民做好事、做实事的官员，往往会青史留名！
