為加強中央集權，武帝接受主父偃的建議，頒布推恩令，即允許諸王將自自己的土地分給子弟，建立較小的諸侯國。內容主要是：諸侯王的王位除了由嫡長子繼承以外，還可以用“推恩”的形式把其他的兒子在本侯國內分封。新的侯國就脫離原來王國的限制，地域獨立，而且政治權力也基本被剝奪，受當地郡縣官吏的管轄。

政治方面，創設中外朝制、刺史制、察舉制、年號，頒行推恩令，頒布太初歷，加強中央集權。經濟方面，推行準、均輸、算緡、告緡等措施，鑄五銖錢，壟斷鹽鐵、酒類經營，抑制商人勢力。文化方面，“罷黜百家，獨尊儒術”，設立太學。對外積極擴張，大破匈奴，定閩越、南越、衛氏朝鮮，開發西南夷，經營西域，開辟絲綢之路。后期崇信方術、作風奢侈，窮兵黷武，爆發巫蠱之禍，引發社會危機，頒布《輪臺詔》，恢復休養生息。

后元二年（公元前87年3月29日），去世，享年七十，謚號為武，廟號世宗，安葬于茂陵。