汉宣帝即位之初，朝政差不多全部掌握在霍光手里。霍光是汉武帝时名将霍去病的后裔，深得汉武帝和汉昭帝的信任。作为三朝元老，经营多年的霍光当然要努力发展霍氏集团在朝廷中的影响力。所以，朝中除霍权倾朝野之外，儿子霍禹、侄孙霍云为统率宫卫郎官的中郎将；侄孙霍山官任奉车都尉侍中，统率禁卫部队胡越骑兵；自己的两个女婿分别担任东西两宫的卫尉，掌管整个皇宫的警卫；堂兄弟、亲戚也都担任了朝廷的重要职位，形成了一个盘根错节，遍布西汉朝廷的庞大的势力网。尤其是在废除了刘贺的帝位、拥立汉宣帝之后，霍光已经成为当时实际上的最高统治者，他的权势和声望达到了无以复加、登峰造极的地步。
汉宣帝当然不能容忍这些，你霍光不过是跟曾祖父刘彻和刘弗陵有些关系，与我刘询并非亲戚，不过是扶持我上台而已，还会有什么功劳？作为想创下一番事业的刘询，当然会把霍氏集团作为他亲政的最大障碍。早在民间时，刘询对霍光的权势和威风就有风闻，变成了皇帝之后，更领教了霍光的权威。他一即位，就明显地感觉到了朝廷内部来自霍光集团咄咄逼人的政治压力。但刘询没有像刘贺那样傻，有着丰富生活阅历的他心里明白，自己初即位，力单势薄，凭着一个皇帝的称号是不能和羽翼丰满的霍光相抗衡的，只有保持最大的克制，逐渐发展自己的势力，寻求有利时机，才能夺回属于自己的最高统治权。所以在刘询即位伊始，当霍光故作姿态表示要还政于他时，他非常“诚恳”地回绝了，并表示非常信任霍光，请霍光继续主持朝政。还当众宣布，事无大小、先报请霍光，然后再奏知他本人。事后他还专门下诏褒奖霍光的扶立之功。
公元前68年，霍光去世。此时的汉宣帝刘询还算对刚死的霍光客气，他亲临葬礼，按皇帝葬制的规格埋葬了霍光，并加封霍光的侄孙霍山为乐平侯，以奉车都尉的官职领尚书事。不过随后的刘询就认为时机已到，开始亲理朝政。他重用御史大夫魏相，让魏相以给事中的身份参与朝中的机密决策，后来又提拔魏相作了丞相。继而任命邴吉为御史大夫，又委以他的岳父平恩侯许广汉以重任，逐渐把权力收归己手。
汉宣帝深知，霍光虽然死了，但霍家的势力还很大，霍家的亲属和亲信还控制着中央政府的各个机要部门，兵权也掌握在他们手中。为此，汉宣帝首先采取行动，削夺霍家把持的权力。他通过解除、明升暗降等方法，架空了霍氏集团的核心人物，逐渐将大权收归自己手中。面对汉宣帝的全面夺权，霍氏集团内部惶恐不安，决定铤而走险，发动叛乱，废除汉宣帝，保住他们的既得利益。但叛乱很快遭到失败，汉宣帝大规模地镇压了霍氏集团的叛乱，将参加叛乱的人都处以极刑，并废了霍皇后，将在西汉朝廷中经营盘踞了多年的霍氏势力一举消灭，汉宣帝最终确立了他的绝对统治。完成了消灭霍氏势力的汉宣帝，开始掌握政权，日理万机，励精图治。
汉宣帝首先要做的，就是加强君权。汉武帝时期，汉武帝刘彻曾设法削弱了丞相的权力，但此消彼长，汉武帝又设置了“中外朝”，结果尚书逐渐成为掌管机要的中枢机构，也就逐渐成为朝臣掌握大权的重要职务。领尚书事的霍光、霍山、霍云等人就是通过参与尚书事务，掌握了机要大权。汉宣帝为了把政权牢牢地掌握在自己的手中，对尚书制度进行改造。汉宣帝想来想去，还是自己身边服侍自己的宦官让人放心，于是扩大了由宦官控制的中书的权限，下令无论是吏民上书，还是诏令的拟定发布，都由中书负责，不需经过尚书，从制度上保证了君权的独尊。但这样一来，又使得宦官成为为患朝廷的另一个集团。
把大权收归自己手中后，汉宣帝又开始了对吏治的整顿。这一措施，一方面源于汉宣帝曾生活在民间，深知要让老百姓安居乐业无冤屈愁苦之事，关键在于吏治的好坏，另一方面就是为了巩固自己的统治，毕竟，用忠于自己的人要好得多。他把刺史、郡守的选用看成是整顿吏治的重要环节，每当朝廷要任命刺史、郡守时，都要亲自过问，并要求这些新任的刺史、郡守写出任期责任状，以便以后对他们的政绩进行考核，这就是史书上所说的“循名责实”。和汉武帝专用“酷吏”的做法不同，汉宣帝在任用地方官时，不仅使用了一大批干练精明的能吏去镇压不法豪强，而且还任用了大量“上顺公法，下顺人情”的“循吏”去治理地方，由此大大改变了过去吏治苛严和败坏的现象，缓和了社会矛盾，安定了政治局势。
为了笼络人心，汉宣帝在平理冤狱这个问题上，表现出自己的政治特色：“霸王道杂之。”也就是一方面强调法制建设，主张执法严明，以惩治不法的官吏和豪强；另一方面又废除苛法，平理冤狱，缓和社会矛盾。他先后制定增设廷尉平、废除“首匿连坐法”、赦免所有因上书触犯他名讳的人等一系列措施，加强了对刑狱审判的管理。汉宣帝在位25年，先后颁布了10次大赦令。
汉宣帝还继续执行轻徭薄赋，发展生产的政策。针对流民问题，宣帝曾多次下诏把公田交给流民和农民耕种，部分地解决了农民和土地脱离的问题。为防止农民的破产，保证农业生产的正常进行，又采取了一系列减轻赋税徭役的措施；公元前67年下令减天下盐价，纠正了由来已久的盐价偏高、人民负担过重的错误，公元前55年下令减天下扣钱，并鼓励流民定居；公元前51年，又下令减少全国百姓算符的1/4.在汉宣帝的大力倡导下，各级地方官员都把全科农桑，发展生产看成了当时急务。汉宣帝还派农业专家巡视全国，指导农业生产。通过这一系列措施，调动了人民的生产积极性，促进了社会经济大发展。
汉宣帝刘询经过一系列的政策调整，使国计民生种种状况较之前朝有了大大的改观，形成了中兴盛世。在宣帝后期，国内经济繁荣。农业连年丰收，谷价猛跌，创造了汉代最低价。为防“谷贱伤农”，宣帝还建立“常平仓”，以国家力量干预粮食价格。在思想文化方面，宣帝主张经学各派兼收并蓄，并亲自主持召开经学大会。当时，文学方面汉赋的创作，达到了可与武帝时比美的极盛境地。
汉宣帝在对待匈奴的问题上，功勋卓著，甚至比汉武帝穷天下之兵伐匈奴所取得的功绩还要大。可以说，汉武帝是用兵戈用“堵”的方法来压制边疆少数民族，而汉宣帝就如同大禹一般，采用疏导的方法，使匈奴向西汉称臣，这一功劳，自然要比武帝大得多。不过，汉宣帝在解决与边疆少数民族的问题上，开始还是采用了武力。公元前72年，匈奴侵略乌孙，乌孙向汉廷求救。汉宣帝派田广明等五将军出塞2000余里，联合乌孙夹击匈奴，共动用了20万兵力，这是汉武帝之后对匈奴采取的一次最大规模的军事行动。在这场战争后，匈奴逐渐衰弱，边境也就少了许多是非。而随着西汉国力的日益强盛和匈奴的日渐衰竭，匈奴族日逐王终于在公元前61年，迫于西汉的威力而归附西汉。随后汉军占据了车师，将匈奴势力逐出西，并建立了西城都护府，汉宣帝还任命熟悉西域事务的郑吉担任西域第一任都护，监护南北两道36国，从此确立了中原对西域的政治统治。汉宣帝还将屯垦区扩大到了乌孙的赤谷城，进一步巩固了祖国的西北边疆。
之后的西汉，逐渐成为西域各少数民族之间及内部矛盾的调解人。当乌孙内部发生动乱时，他派长期生活在乌孙、有丰富外交经验的冯缭为使节出使乌孙，排解了乌孙贵族内部的矛盾。公元前51年，匈奴呼韩邪单于入朝汉宣帝，表示归服西汉中央政府，汉宣帝隆重接待，并举行有数万少数民族参加的盛会，来显示西汉王朝民族间的团结。宣帝又派兵护送呼韩邪单于到光禄塞下，资助谷米数万石。从此，汉匈之间结束了长达150多年的战争状态，建立了匈奴呼韩邪政权对西汉王朝在政治上的隶属关系，同时也密切了塞北各族与中原地区的汉族在政治、经济、文化上的联系。公元前61年，汉宣帝派名将赵充国率兵平息了西羌族的叛乱，并留兵屯田湟中，置金城属国管理归附的羌族各部落，加强了西汉中央政府对西羌的控制。汉宣帝以后几百年，北方边境不见烽火，一片和平景象。
完成了宏伟大业的宣帝，也终于走到了人生的尽头，公元前49年，宣帝逝世，终年42岁。