汉武帝创立年号同时也是中国第一个使用年号的皇帝。他登基之初，一改汉初的无为而治政策，进一步削弱诸侯的势力，颁布大臣主父偃提出的
推恩令，以法制来推动诸侯分封诸子为侯，使诸侯的封地不得不自我缩减。同时他引入了刺史的
官级，监察地方。在军队和经济上则加强中央集权，将冶铁、煮盐、酿酒等民间生意编成由中央管理，同时禁止诸侯国铸钱，使得财政权集于中央。他采用
董仲舒的建议，“罢黜百家，独尊儒术”，为儒学在
古中国的特殊地位铺平了道路。但是一般认为他利用儒学敦化民风，同时采用法术、刑名巩固政府的权威，即是所谓的“儒表法里”。当时积极启用的汲黯和对
司马迁用宫刑即是其中著名的例子。
汉武帝即位初，一方面政治形势比较稳定，国家经济状况也相当好，另一方面诸侯王国的分裂因素依然存在。所以，他在继续推行
景帝时各项政策的同时，采取了一系列强化中央集权的措施。在政治方面，首先颁行“推恩令”，使诸侯王多分封子弟为侯，使王国封地被分割，以进一步削弱诸侯王国势力；其次建立中朝削弱相权，巩固皇权。为加强对地方的控制，打击地方豪强，他设置十三州部刺史，京师七郡另设司隶校尉监察。
在军事方面，主要是集中兵权，充实了中央的军事力量；在经济方面，整顿财政，颁布“算缗”、“告缗”令，征收商人资产税，打击富商大贾；又采取桑弘羊建议，将冶铁、煮盐收归官营，禁止郡国铸钱；设置平准官、均输官，由官府经营运输和贸易，大大增强了中央政府的经济实力。同时兴修水利，移民西北屯田，实行“代田法”，有利于农业生产的发展。在思想方面，采纳董仲舒的建议．罢黜百家，独尊儒术，使儒学成为了中国社会的统治思想，对后世中国政治、社会、文化产生了深远的影响。
汉武帝也非常注重人才的开发，他确立了察举制度，是中国有系统选拔人才制度之滥觞，对后世影响很大。
汉武帝进行了人类历史上第一次人口统计。他被公认为打击了匈奴并大大扩张了中国版图的皇帝，在他的统治时期中国疆土扩大了两倍，大部分他新纳入版图的领土都成为中国固有疆域的永久组成部分。他缔造的帝国超过了同时期的
罗马帝国并领先于整个世界，无论在经济方面还是军事方面。他更大的成就是促进了儒学，儒学成为中国占统治地位的学说直到1911年君主制被推翻。