Khi Mục công lên ngôi, nước Tần tiếp tục mở mang bờ cõi về phía Tây, cho quân xâm chiếm các bộ tộc Tây Nhung như Côn Nhung, Miên Chư, Nghĩa Cừ. Bấy giờ ở các bộ tộc Tây Nhung, phong tục lạc hậu, bệnh tật liên miên, khi đánh trận hàng ngũ không thống nhất, vì thế đó là cơ hội cho sự mở mang về phía Tây của Tần. Tần Mục công dùng kế Tiên cường hậu nhược để dần xâm lấn vào các bộ lạc Tây Nhung.

Bấy giờ vua Miên Chư nghe Mục công là vua hiền, sai sứ đến thông hiếu. Mục công tiếp đãi long trọng, nhân đó điều tra địa hình binh lực Tây Nhung, rồi tặng Nhung chúa nhiều loại nhạc cụ và mỹ nữ. Bấy giờ vua Tây Nhung ham mê âm nhạc, bỏ bê chính sự, thế nước suy yếu. Tần Mục công thấy vậy, quyết định phạt Nhung, Nhung chúa vội đầu hàng, Mục công tiếp đãi đúng lễ.

Năm 643 TCN, Tần tiêu diệt hai tiểu quốc là Lương (nước cùng mang họ Doanh, chi thứ của Tần Trọng) và Nhuế.

Phía Tây nước Tần lúc này là vùng đất do các bộ lạc Nhung Địch nắm giữ. Mục công trước dùng binh lực, sau dùng ân huệ lần lượt quy phục được các tiểu quốc nhỏ của những bộ lạc này. Năm 623 TCN Mục công cử đại binh tấn công Tây Nhung và giành thắng lợi lớn khiến cho 20 tiểu quốc ở đây quay sang quy phục nước Tần khiến cho biên giới nước Tần được mở rộng chưa từng có, phía Nam giáp Tây Lĩnh, phía Tây vươn tới Địch Đạo (nay thuộc Lâm Thao, Cam Túc), phía Bắc đến Cù Diễn Nhung (nay thuộc Diêm Trì, Ninh Hạ), phía Đông giáp với Hoàng Hà. Danh tiếng bá chủ Tây Nhung của Tần Mục công làm vang dội chư hầu và ông được coi là một trong Ngũ Bá thời Xuân Thu, tuy nhiên vì ông chỉ hùng cứ phía Tây chứ không tiến xuống Trung Nguyên nên cũng có thuyết không xếp ông vào hàng ngũ Ngũ Bá.