范仲淹胸怀大志，长期在各地为官，且数次进入朝廷，再加上统领大军的成功经验，对宋朝当时的社会问题了解深刻。因此，在他的为官经历中，几乎每到一地，都会按照自己的想法进行大举改革，同时也都收到了可观的成效。这一点，不仅坚定了他变法的信心，同时也得到了很多有识之士的认可。成功促成宋夏议和之后，范仲淹终于如愿以偿地进入京城为官，他也由此掀起一场巨大的改革风潮，并且在我国历史上留下浓墨重彩的一笔。
参知政事
前面已经说过，宋朝最高行政机构的标准人员配置，是两名宰相和两名副宰相，分别再以左右相区分。但宋朝人并不是以宰相进行称呼，而是将正宰相称为中书令，将副宰相称为参知政事。范仲淹回到京城后，因功受封枢密副使，同时获封这一官位的还有韩琦。虽然枢密院和中书省同属一级，而且都是宋朝最高级别的政府机构，但是枢密院毕竟只能掌管军事，这与范仲淹的宰相梦多少存在一些出入。即便如此，范仲淹也没有表现出任何异议，很快就投入到了紧张忙碌的公务中。
身在地方，范仲淹只能将自己辖区内的事务进行改革，如今既然升为枢密副使，参与全国军务，他便开始考虑对全军进行改革。当时，宋朝军队实行的是募兵制，即每招募一个士兵，就要按期支付饷钱。而朝廷为其支付的饷钱，不仅要养活士兵，同时还要养活他们的家人。换句话说，宋朝之养兵，连他们的家属也要一起奉养。而且士兵一旦进入军队，就要奉养终生，哪怕失去了战斗能力甚至生活能力，都不例外。因此，宋朝的军队数量虽然庞大，其作战能力却极为有限。有的时候，一些将领为了吃空饷，连士兵的随军家属一并上报，宋朝的军费之高也就可想而知了。
需要提出注意的是，这种情况自赵匡胤当政时就已经开始，一路沿袭到赵祯一朝。应该说，赵匡胤一朝，不仅要抵御强大的外敌入侵，而且还要避免将领做大，因而大量蓄养弱兵是有道理的。但是随着时间推移，大宋江山已经日趋稳定，宋朝正统更是已经深入人心，大量蓄养弱兵的策略早就应该淘汰掉。可惜，任何一次“伤筋动骨”的改革，都会牵扯到诸多方面的利益，因而范仲淹的上书又被无限期搁置了下来。
眼看自己的改革建议接连石沉大海，范仲淹只能避重就轻，将自己在西北主持军务时的见闻写成报告，希望能够从边军开始改革。当时，朝廷为了抵御西夏大军，只能让一些精锐部队长期镇守边塞。这些部队恃功自傲，目无朝廷的“易兵法”，每次驻守一地的时限到期后，总是寻找各种理由迟迟不肯换防。出于战事需要，北宋朝廷也只能听之任之，久而久之便养出了一些封疆大吏。他们除了大肆开荒，霸占屯田，还强占百姓的耕地。更加严重的问题是，他们把国家土地当成了自己的私财，又把士兵当成自己的工具，每天不事操练，只知派遣各种繁重的体力劳动。
应该说，北宋军之所以在西夏军面前不堪一击，并不是因为西夏军队的强大，而是因为北宋军的腐化。而范仲淹和韩琦之所以能够战胜李元昊，也不是他们的“以攻为守”和“以守为攻”政策有多么高明，只不过是因为他们清除了腐败势力而已。也就是说，如果朝廷能够肃清全国军队中的腐败现象，那么无论是面对内忧还是面对外患，北宋官名能够起到的作用都将大幅提升。然而，即便是这些建议，同样没有得到赵祯的批复，范仲淹一时间只觉得自己被“挂”了起来。
恰逢这个时候，参知政事王举正因过罢免，范仲淹的好友欧阳修、余靖和蔡襄等人便联名上书，希望可以平调范仲淹出任参知政事。事实上，范仲淹的所有改革建议赵祯都已经看过，而且看得很仔细。他虽然没有采用这些建议，但是对范仲淹的一颗为国为民之心，还是非常肯定的。因而在接到欧阳修等人的联名上书后，赵祯很快就作出批复，同意了他们的建议。这个时候，范仲淹生性倔强的一面表现出来，他眼见参知政事一职是被挚友推荐所得，为了避免朋党嫌疑，向赵祯上书拒绝履职，并且希望自己能被派往西北前线。
赵祯权衡再三，最终同意了范仲淹的请求，任命他为陕西宣抚使，相当于把整个西北地区的军政大权都交到了他手上。当然，作为牵制和监督，赵祯也派出了自己的亲信作为范仲淹的副手。然而，新的任命下发后，正式的履职文件却一直被赵祯压在手里，范仲淹一时只能留在开封挂职。结果，让范仲淹担任陕西宣抚使的命令最终还是没有下达，赵祯再次推翻了此前的任命，仍然要让范仲淹出任参知政事。范仲淹心中清楚，赵祯虽然性格犹疑，但是这一次必定经过深思熟虑，因而没有再推脱。与此同时，韩琦接替了范仲淹的陕西宣抚使一职，赶往西北前线戍边。
应该说，出任宰相乃是范仲淹的毕生心愿，他之所以会选择推脱，实际上有一层极其微妙的玄机。首先，当时的欧阳修等人不过是一介谏官，赵祯可以因为他的举荐任命自己，同样也会因为其他谏官的上书罢免自己，范仲淹不想空欢喜一场；其次，范仲淹和欧阳修等人是至交，如果因为他们的举荐而出任参知政事，很可能被攻击为“朋党”；最后，也是最为关键的一点，范仲淹上书请求赵祯让自己去西北，乃是一招以退为进之策。道理很简单，当时的西北局势已定，范仲淹又已经50多岁，如果派他去西北，显然有颐养天年的意味。而范仲淹在副枢密使任上的时候，接连上书锐意改革，可见他是想有一番作为的。
在这种情况，范仲淹的以退为进就给了赵祯两个抉择。要么让范仲淹去西北，任用其他人做参知政事，改革大计从此付诸流水。要么留下范仲淹，给他坚定的支持，让他主持全面改革。在赵祯看来，改革自然是有利于国家的，同时也是有利于巩固皇权的。可自古以来，但凡改革无不伴随着阵痛，稍有不慎还会出现各种问题，甚至导致局面失控。因此，赵祯心中犹豫着要不要改革，实际上也就表现在了范仲淹的去留问题上，而他最终留下了范仲淹，说明他已经下定了改革的决心，至少在他的内心当中是倾向于改革的。
大改革
范仲淹任参知政事时，中书省内除了有一名中书令章得象，还有另外一名参知政事晏殊。章得象此人才德平庸，他能够成为国之宰相，主要是因为资历够老。晏殊作为范仲淹进入朝廷的领路人，虽然文才出众，却因为已经久居官场，失去了锐意进取之心。因此，当范仲淹在赵祯的支持下发起改革运动后，真正担起重任的只有他自己。而这个时候的范仲淹，已经到了55岁，身体状态每况愈下。应该说，虽然范仲淹已经积累了丰富的政治经验，对于推行难度巨大的改革事宜，也是颇感吃力的。
按照范仲淹的构想，改革事宜必须稳步推进，从而一步一步地把国家扶正，因为当时的北宋朝廷已经积弊很深。这就像是一个病入膏肓的人，如果让他服下一剂猛药，不但无法治愈他的病，反而有可能要了他的命。但是赵祯却急于求成，这不仅是因为他非常年轻，也因为范仲淹的身体越来越堪忧。于是，范仲淹为了让赵祯安心，仓促之间写出了一部纲领性文件，即《答手诏条陈十事》，其内容如下：
（1）明赏罚。宋朝的文臣武将升迁，都有严格的期限规定，其中文官以三年为一个任期，武将以五年为一个任期，期满之后就可以得到升迁。如此一来，就会不可避免地出现一个问题，即某位官员是否有能力，或者说是否有功于社稷，都会得到升迁。如果在世风清明的时代，官员们还可以自觉做事，但是在世风昏暗的年代，推脱责任的情况就会不可避免地出现。久而久之，“不求有功，但求无过”就成了官场的最高行事准则，“居其位，食其禄，渎其职”的现象在宋朝颇为严重。
针对这种情况，范仲淹提出了按照功过进行赏罚的升迁办法，并且由中央派出官员定期进行考核。作为补充，对于那些有特殊才能和特殊功勋的文武大臣，可以由其他官员举荐，但必须由皇帝亲自批复和任命。不过，事情至此还没有结束，或者说刚刚开始。因为如果被举荐的官员政绩卓著，那么举荐他的官员也可以得到封赏；如果被举荐的官员无才无德，举荐他的官员就要受罚，如果被举荐的官员犯错和犯罪，举荐他的官员还要同罚。
（2）除侥幸。皇帝为了笼络大臣，通常会进行封赏，这些封赏当中不仅包括钱财器物，还包括官位。如果是在国家的多事之秋，对于一些有功于社稷的文武大臣进行特殊封赏，以鼓励他们出更多的力，乃是无可厚非的。但是在太平盛世中，也有一些善于逢迎谄媚的小人，每天围在皇帝身边讨他们的欢心。于是，只要皇帝龙颜大悦，这些小人也会得到封赏，有时候甚至超过那些建立巨大功勋的文臣武将。与此同时，还有更严重的情况，就是皇帝为了让一些无权无势的人帮自己做事，通常也会许以高官厚禄，结果往往造成办一件事就要赏赐一个官爵的现象出现，造成国家的负担越来越重。而在皇帝依靠的诸多势力中，这种情况最严重的莫过于宦官集团，这也是自古以来明主多远离宦官的原因所在。
针对这种情况，范仲淹制定了严格的封赏制度，对于那些未达标准的官员，坚决不能予以封赏。就算非要封赏不可，也要尽量封赏一些钱物，而不是动不动就加官晋爵，因为最终的负担，都要落在老百姓肩上。除此之外，对于一些期限过长的封赏（主要指官爵），也要及时收回，不能因为某人的功劳过大，国家就永远养着他的子孙后代。当然，对于这些被祖先福泽的人，也不能一概否定，可以允许他们进入被考核的行列，如果考核的结果合格，同样可以加官晋爵。