在咸丰、同治两朝，僧格林沁始终是清廷最倚重的蒙古王公。
咸丰三年（1853年），太平天国定都天京，派遣林凤祥、李开芳率部两万余名北伐。北伐军经江苏、安徽、河南、山西等省乘虚而上，进入直隶，前锋抵达天津西南数十里的杨柳青。清廷大为震动，京城的达官显贵纷纷外逃，市民惶恐不安。僧格林沁率部迎战太平军，在天津西南的独流镇，首战告捷。
面对骁勇的太平军，僧格林沁亲自带队冲锋，士气大振。孤军深入的太平军后援不济，南方人难以适应北方冬季的严寒，又饱受风餐露宿之苦，经过3个月交战，太平军损失惨重，退往直隶东光县连镇。第二年（1854年），僧格林沁追击北伐军至连镇。当时北伐军将领林凤祥在连镇据守，李开芳则率领一支队伍，自连镇穿过直隶省界进入山东，占据了临清以东不远的高唐。林凤祥与李开芳彼此分离，使清军各个击破成为可能。林凤祥被僧格林沁围于连镇，李开芳则被满族将领胜保困于高唐。尽管形势越来越近乎绝望，两支太平军却坚守阵地继续抵抗。
僧格林沁改用水攻，在连镇周围四十里筑墙挖壕，并引运河水灌入镇中，围攻长达11个月之久。咸丰五年（1855年）正月，僧格林沁攻陷连镇，北伐军主将林凤祥被俘，解送北京处死。僧格林沁马不停蹄，乘胜往高唐，接替了胜保军队。
高唐的太平军皆百战精锐，粮食充足，环城竖起木栅，用土覆盖，前设壕沟陷坑，又挖地道，太平军战士潜居其中。每到黑夜，通过地道外出劫营，清军颇有损伤。胜保铸大炮，竖云梯攻城，均不能克，只好筑垒挖壕长期围困。胜保久战无功，逮京治罪。僧格林沁取而代之。他见屡攻不克，改变战术，命围城军网开一面，将太平军诱出高唐。李开芳率800余骑退守该城以南45里的冯官屯，在四周挖掘堑壕，配备火炮，清军仍无法靠近。僧格林沁再次用水攻，在屯周挖掘壕沟，沿沟筑墙。为引水入沟，开挖了一条长123里的水渠，直通大运河。引水渠完工后，雇集民夫二三千人，将渠水灌入冯官屯。不久，屯内房屋被水淹没。太平军粮草火药尽湿，只能聚居楼上，清兵用炮不时轰击，太平军柴米无继，已是穷途末路。李开芳被迫向僧格林沁投降。后李开芳被解至京都，凌迟处死。
至此，北伐军全军覆没。此战消除了清廷近在京畿的心腹大患，僧格林沁列在首功，先晋封亲王，又加恩世袭罔替。僧格林沁的威名震于海内。
僧格林沁镇压了太平军，但清军本身也遭受沉重损失。自连镇之战以来，阵亡将士不下8000余人。僧格林沁对太平军将士的报复也异常残忍。在他的命令下，82名俘虏被活剖人心，祭奠亡灵。以致有人把他与“曾剃头”曾国藩合称为“南曾北僧”。
