公元259年六月，廖化升任右車騎將軍，授予節符，兼領並州刺史，封中鄉侯。官位與張翼相等，但在鎮軍大將軍宗預之上。當時蜀漢有句流行甚廣的說法："前有王平、句扶，後有廖化、張翼。"
不過，後來又出了一句"蜀中無大將，廖化作先鋒"歇後語。此語的意思是說因無能人高手，不得已讓辦事水平一般的人出來獨當一麵。但這句歇後語明顯不符歷史，因為廖化的才智、武功並不平庸一一時下四川省成都南郊的武侯祠，繄靠劉備殿的偏殿西廊中，立有十四尊蜀漢一朝的武將塑像，廖化排行第八，故爾廖化的武功應該屬於中等。
因於廖化出生年月不詳，因此人們一直弄不清廖化詐死那年的歲數。在此講個軼事，用以推算。公元261年，都護諸葛瞻開始統領朝政，廖化路過宗預府時，入內看望宗預，聊談中，廖化提議一同去諸葛瞻住所拜訪。宗預說："吾等年逾七十，得之甚多，惟缺死爾，休再攀扶。"意思是："我倆都是年過七十的人了，得到的榮譽地位也是不少，現在剩下的也就隻有等死了，沒有必要為取悅晚輩而去登門拜訪吧？"於是廖化也就沒去。
按照這個軼事推算，這年宗預和寥化的年齡在七十一到七十九之間。公元264年，廖化病逝，據此可定，廖化享年在七十四到八十三之間，而詐死一事發生在公元219年，減去四十五年，廖化詐死時的年齡也就在二十九歲到三十八歲之間。
公元262年秋季，薑維率兵北伐曹魏，已經察覺連年窮兵黷武害國殃民的廖化，發表了自己的看法："用兵如果不知收斂，天長日久，必將自食惡果。伯約（薑維字）其人，智謀上沒超過敵人多少，軍事力量卻比敵人要弱，但他卻沒認識到這點，堅持用兵，這樣下去，自己生存都困難啊。"果然，這年十月薑維被魏國名將鄧艾擊敗，不得已退駐遝中。
蒞年八月，司馬昭遣派鍾會、鄧艾進攻蜀漢。劉禪即派廖化帶兵前往遝中支援薑維。廖化大軍剛至噲平，聞悉魏國名將諸葛緒進攻建威，於是停軍，觀察魏軍下步勤向。不久，薑維不敵鄧艾，放棄遝中，與廖化會合於噲平，之後幾經周折，駐守劍閣，抵禦鍾會大軍。
同年十一月，蜀漢精銳諸葛瞻部在綿竹被鄧艾擊敗，劉禪是生是死是投是俘不明。於是薑維放棄劍閣，帶著廖化等將士，退往巴西郡。不久接到劉禪投降之敕令，遂降鍾會。
第二年春，廖化在蜀漢降臣遷移洛賜途中染恙而逝。因於廖化有過近三年的艱辛投主經歷，故獲"千裏走單騎"關公遣風之贊。
陳壽在《三國誌》中用"以果烈稱"四字評價廖化。意思是："廖化真是一個意誌剛毅、文武忠勇的老將！"