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再后来，派有举报周勃身披盔甲，怀有谋反之心，文帝马上把他抓捕，周勃赶忙通过帝舅薄昭向文帝说明自己惧祸才束甲，决无谋反之心的实情。汉文帝在重新调查后，没有发现周勃谋反的事实，便释放了他。
军权是最大的权，汉文帝深谙此道，所以在进入未央宫的当天夜里，就命令宋昌为卫将军，镇抚南、北二军；命张武为郎中令，巡察保卫宫中。相关部门分别诛杀后少帝及其三个弟弟于他们自己的府第里，新帝回到前殿连夜颁布诏令，大赦天下。文帝知道自己在汉廷并无雄厚的政治基础，有的宗室认为他是“摘桃派”，仅仅是依靠一批老臣的拥戴而登上皇位的，他所面临的是不断壮大和日益骄横的诸侯王势力，所以他首要的任务是采取恩威并施的两手策略来巩固皇权。
汉文帝即位之后，首先封赐诛诸吕有功之臣，封周勃为右丞相，陈平为左丞相，灌婴为太尉，组成新的中央，随新帝入朝的官员，有的官至列卿。除了保留旧有的诸侯王之外，汉文帝又立了一批新的诸侯王：立原赵幽王刘友之子刘遂为赵王；徙封原琅邪王刘泽为燕王；立刘遂之弟刘强为河间王；朱虚侯刘章为城阳王；东牟侯刘兴居为济北王；立皇子刘武为代王，又徙封为淮阳王，后徙封为梁王；刘参为太原王，后徙代王；刘揖为梁王。即文帝即位三个月后，根据群臣的建议，文帝立长子刘启为太子。这样，自汉高祖以来，预立太子就成为汉家的定制。
由于汉初大力推行无为而治，休养生息，对诸侯王势力的恶性发展起了催化作用，诸侯坐大，开始形成“尾大不掉“之势，汉文帝的即位，使得刘氏宗室内部在皇位继承问题上产生了尖锐的矛盾。皇位继承中的利益分配不均，济北王刘兴居率先发动叛乱，开启同姓王国武装反抗汉廷之先例，汉文帝派兵镇压，叛军土崩瓦解，刘兴居被俘自杀。三年后，皇弟淮南王刘长又举起了叛旗，但尚未行动，即被朝廷发觉，文帝派人传讯刘长入京，罢去他的王位，将他发配蜀郡，途中，刘长绝食而死。
两起叛乱虽被平息了，但汉初诸侯王势力的恶性发展，实际上已成为对抗中央朝廷的分裂势力，朝廷中一些有识之士，认为到了非从根本上解决不可的时候了。贾谊就是其中突出的代表，贾谊上《陈政事疏》，提出两点：第一，亲疏不是主要问题，即同姓诸侯王不比异姓王可靠；第二，是强者先反叛，弱者后反叛，在这样的封国条件下，最后都是要威胁中央集权政权的。贾谊提出解决的办法就是“众建诸侯王而少其力”，即分割诸侯王国的势力，从而达到中央集权的目的。
文帝十分欣赏贾谊的《治安策》，然而当时他正用心于稳定政局，恢复和发展社会经济，形势不允许他用激烈的方式实施《治安策》上的政治构想。齐文王刘则死，无子嗣位，文帝趁机将最大的齐国分为六国，又封刘长的三子刘安、刘勃、刘赐等为王，将淮南国一分为三。贾谊关于众建诸侯的建议，至此才得以实施，但皇权和王权的矛盾并没有从根本上得到解决，分权和集权的问题依然存在，由于文帝对同姓诸侯王基本上采取姑息政策，所以导致了景帝时期的吴楚七国之乱。
文帝以秦亡为鉴，深知百姓生活之乐苦对政权安定的意义，其性又节俭，故在位时奉行黄老“无为而治”的政策。曾因惜十家之财而罢建露台；因怜吏卒输送之劳而令列侯归于封国，不须留于长安奉朝请；借缇萦救父之事而下诏废肉刑，通过赦免而减死一等时，采用宫刑作为替代刑；又诏罢天下田租。通过这一系列政策，汉朝的社会经济得到了长足发展，文教大兴，国力日益强盛。
汉文帝以作风俭朴、爱惜民力著称，代表性的例子就是他想修一个露台，但想到要花费百金，就说：“百金中民十家之产，吾奉先帝宫室，常恐羞之，何以台为！”于是作罢。此外，他常穿绨衣，并命自己宠爱的慎夫人所穿衣服不得拖到地上，帏帐不得绣花纹，给天下人做榜样。自己的陵墓霸陵都用瓦器，不用金银铜锡作为装饰。
后来，汉武帝曾问东方朔教化的办法，东方朔提到文帝身为天子，统治四海，却身穿黑色的粗衣，脚着生皮制成的鞋，用皮带系剑，以莞蒲为席，不治兵器，絮衣无饰，收集上书所用布囊，连缀成官中帷幕，以道德、仁义作为准则，因此全国节俭蔚然成风，教化大兴。刘向向汉成帝指出此说荒诞无稽，因为未央前殿一直都很豪华，无须以书囊作帷幕。
文帝在未央宫逝世，享年四十七岁，群臣上庙号为太宗，谥号孝文皇帝，葬于霸陵。
刘恒，以仁孝之名闻于天下，在位24年，重德治，兴礼仪，励精图治、宽仁节俭、爱民重农，使西汉社会稳定，人丁兴旺，经济得到恢复和发展，与汉景帝时期合称“文景之治”。
