西汉经过六十余年的休养生息，到汉武帝时将国策从清静无为调整为积极有为，采取了一系列行之有效的治国举措，国力达到鼎盛。
尊崇儒家
汉武帝建元元年（公元前140年），丞相卫绾建议：“所举贤良，或治申、商、韩非、苏秦、张仪之言，乱国政，请皆罢。”得到武帝的同意。
建元五年（公元前136年），设五经博士，提高儒学在官学中的地位。次年武帝听从丞相田蚡建议，将不治儒家五经的太常博士一律罢黜，优礼延揽儒生数百人，形成儒家独尊局面。
元光元年（公元前134年）汉武帝召集各地贤良方正文学之士到长安，亲自策问。董仲舒在对策中指出，春秋大一统是“天地之常经，古今之通谊”，现在师异道、人异论，百家之言宗旨各不相同，使思想不一致、法制数变，百家无所适从。他建议：“推明孔氏，抑黜百家。”得到武帝赏识。
汉武帝提拔布衣出身的儒生公孙弘为丞相，优礼延揽儒生数百人，建立太学，设置博士弟子50人，培养儒生官僚。儒学遂逐渐成为两千多年来中国传统文化的正统和主流思想。加强中央集权
创立中朝。汉武帝不拘一格任用人才，提拔一些资历浅、有能力的人，赐给他们侍中、给事中等加官，出入宫禁，参与决策，形成“中朝”（或称“内朝”）。元狩四年（公元前119年）设大司马官，冠将军号，以嘉赏对匈奴作战有功的卫青、霍去病。
加强京师军力。汉初，京师有南北二军。北军负责卫戍京师，由中尉统率；南军负责保卫皇宫，由卫尉领导。汉武帝于建元三年（公元前138年）、太初元年（公元前104年），分别设立期门军和建章营骑（后改名羽林军），隶属郎中令，加强近卫军力量。期门郎、羽林郎均从西北六郡善骑射者中选拔，骁勇善战，成为一支重要的军事力量。元鼎六年（公元前111年），又创建中垒、屯骑、步兵、越骑、长水、胡骑、射声、虎贲八校尉，隶属北军，加强京师守备。
完备监察制度。武帝将京畿以外地区分为十三州郡，设刺史，秩六百石。每年定期巡视所部郡国，监察守、相二千石官和强宗豪右，以“六条问事”。征和四年（公元前89年）又置司隶校尉，专门监察京畿七郡及朝廷百官。
推行察举制。汉初高级官吏主要来源于郎中令（后更名光禄勋）属下的郎吏。郎吏主要通过“任子”和“赀选”选拔。任子，指二千石以上高官任职三年以上可保举子弟一人为郎。赀选，即具备一定家资可为郎。这一选官制度显然不利于人才的选拔和任用。元光元年（公元前134年），汉武帝在董仲舒建议下，命郡国每年举荐孝、廉各一人，并成为制度，称“举孝廉”。又设秀才、贤良方正、文学等特科。察举制通过“乡举里选”，以德才为标准，从地方选拔人才，拓宽了人才选拔的范围，是两汉最重要的入仕途径。巩固边防，中西交流
北拒匈奴。秦汉之际，匈奴冒顿单于迅速扩张势力，控制了塞北广大地区，拥有控弦之士三四十万。西汉建国时，北方面临匈奴不断侵犯汉边的威胁。汉武帝即位后，决心改变以往被动忍让政策，全面展开对匈奴的反击。元光二年（公元前133年），汉在马邑设30万伏军，准备诱歼匈奴，被匈奴发觉，计划失败。元光六年（公元前129年），汉军首次取得反击匈奴的胜利。至元狩四年（公元前119年）止，汉与匈奴发生大小战争十余次。
元朔二年（公元前127年），卫青率兵击败楼烦白羊王，收复河套地区，设朔方（治今内蒙古杭锦旗北）、五原郡（治今内蒙古五原），并从内地招募10万人移民到那里。元狩二年（公元前121年），霍去病两次出兵陇西，大败匈奴。匈奴浑邪王杀休屠王，率部4万余人降汉。汉在河西陆续设立酒泉、武威、张掖、敦煌四郡。元狩四年，卫青重创单于部，追至窴颜山赵信城（今蒙古杭爱山南）；霍去病大败左贤王部，封狼居胥山（今蒙古肯特山），筑坛祭天以告成功，临瀚海（今贝加尔湖）而还。匈奴威胁基本解除。
西通西域。汉时将玉门关、阳关以西包括今新疆和中亚的广大地区称作西域，以天山为界分为南北两部，分布着数十个大小不等的国家。
汉武帝即位不久，从来降的匈奴人口中得知，在敦煌、祁连一带曾住着一个游牧民族大月氏。汉武帝决定联合大月氏，共同夹击匈奴。于是建元三年（公元前138年）公开征募能担当重任的人才，出使西域。满怀抱负的张骞，挺身应募。史书载，张骞“为人强力，宽大信人”。
张骞率队西行，途中被匈奴人抓获。面对匈奴威逼利诱，张骞始终“不辱君命”、“持汉节不失，在匈奴一直留居了十年之久。十年后他伺机逃脱，一路之上风餐露宿、备尝艰辛，终于抵达已居妫水（今中亚阿姆河）流域的大月氏。但大月氏已无意复仇，张骞只好动身回国。返回途中，又被匈奴扣留一年多后回到长安。张骞打通了中原与西域的联系，因此被誉为“凿空”。后来，张骞随卫青出征，因“知水草处，军得以不乏”，立功，被武帝封为“博望侯”。元狩四年，霍去病在河西大败匈奴。汉武帝再次派张骞出使西域，联络乌孙共击匈奴。当时乌孙内乱，无暇他顾。张骞于是派副使前往大宛（今中亚费尔干纳盆地）、康居（今巴尔喀什湖和咸海之间）、大月氏、大夏（古希腊巴克特里亚王国，今阿富汗北部）等国。这些国家多派使节来到长安，与汉朝建立了联系。
汉通西域后，形成了经由河西走廊沿天山南北两路，越过葱岭，西达大秦（罗马帝国）的陆上交通路线，进行丝绸等贸易，后人称为“丝绸之路”。
西南通西南夷。秦灭亡后，西南地区与中原联系中断。武帝建元六年（公元前135年），派唐蒙率兵千人出使西南，夜郎归附，元光五年（公元前130年）在此设犍为郡（治今四川宜宾）。此后又派司马相如出使，收降邛、莋等族，设都尉进行管理。经济改革
盐铁专营、酒榷。元狩五年（公元前118年），下令将盐业和冶铁业为国营，由中央大农令进行统一管理，各地设盐官、铁官进行盐铁生产和销售。天汉三年（公元前98年），汉武帝又将酒的酿造和贩卖收归国营，称作“榷酤”。
改革货币。西汉前期铸钱质量差，盗铸严重。汉武帝元狩五年开始发行五铢钱，币重与其文相符，可是盗铸仍很猖獗。元鼎四年（公元前113年），武帝下令取消郡国铸币权，由中央上林三官（均输、钟官、辨铜）统一铸造，提高铸造技术，防止盗铸。货币从此稳定下来，五铢钱长期使用。
均输、平准。元封元年（公元前110年），下令在各地设均输官，将郡国须上交中央而中央充裕的物资，从出产地直接运到所需地出卖，减少郡国与中央往来运输的费用。同时颁行平准法，由大农在京师设平准官，接受均输货物，贱买贵卖，平抑物价，调剂供需。
算缗、告缗。元狩末出台缗钱令，向工商业者等征收财产税和轺车税。缗指的是串铜钱的绳子，算为计征单位，故称算缗。告缗，即鼓励告发算缗不实，对不如实申报纳税者进行严厉打击。（刘同华）
