唐宣宗李忱即位后，决定宰相的人选，首先想到的是白居易，但下诏时，白居易已去世八个月。于是，唐宣宗李忱写下《吊白居易》，深表怀念之情。
唐宣宗李忱即位后，鉴于前朝晋升高官太滥的弊端，他对高官的人数予以严格控制。官员各以品级授服色，自唐高宗上元年间以后规定，三品以上服紫，四品服深绯，五品服浅绯，六品服深绿，七品服浅绿，八品服绿，九品服深青，流外官及庶人服黄。时以紫、绯为高官，所谓的赐紫赐绯即为升高官。李忱极为珍惜紫、绯，侍从官常备紫、绯二色服相随，但有时半年未赏出一件。他授官爵的原则是，不到规定时间的不授，没有政绩的不授，换言之，也就是不以个人好感相授，不以亲近相授。
唐宣宗李忱最重视的是地方最高长官刺史，他认为整个帝国由各个地方所拼而成，这些父母官的政绩，直接关系到民心向背。他规定刺史人选被确定后，不准直接去上任，必须到京师来接受他的当面考察，以定可否。他对此的解释是：“朕以刺史多不得其人，而为害百姓，故要一一面见，询问其如何施政，以此了解其优劣，再确定是否可以任命。
唐宣宗李忱虽然宽仁爱人，但用法极严格。尤其对于身边的人，唐宣宗李忱更是严禁他们干预朝政。他曾说：“违犯朕的法律，即使是我的子弟，一样不宽赦。”对缺乏才能的皇亲国戚，唐宣宗李忱不徇私情。其舅郑光为节度使，唐宣宗李忱与郑光讨论为政之道；郑光应对鄙浅，唐宣宗皇帝李忱不悦，郑光终不复任民官。
还有一个乐工罗程，弹得一手好琵琶，也极得李忱宠爱。罗程倚恃宠，竟然因小事杀人，被关进大牢。乐工们为他求情，说他有绝艺，可为唐宣宗李忱游宴助兴，要求赦免他。可唐宣宗李忱却说：“你们怜惜的是他的才艺，而我怜惜的是祖宗的法度啊。”下令杖杀罗程。
大中元年（847年）五月，卢龙节度使张仲武出兵深入，大破北部诸山奚，禽酋渠，烧帐落二十万，取其刺史以下面耳三百，羊牛七万，辎贮五百乘，献捷京师。这是继会昌时期大破回鹘汗国以后又一次对北方游牧民族取得的军事胜利，至此以后，北方再无大的军事威胁，得到了彻底的平定。
李俭在《清河张公神道碑铭》对这次战争记载：“破獯鬻之众，帐盈七千；拓鲜卑之疆，地开千里。万狄稽颡，百蛮投诚”，描述了大中年间对北狄战争所取得的胜利。
大中二年（848年），张议潮见时机成熟，遂发动起义，“众擐甲噪州门，汉人皆助之，虏守者惊走，遂摄州事”。张议潮等率众驱逐了吐蕃守将，光复了沙州，即派遣使者，赴京师告捷。当时，凉州等地仍控制在吐蕃手中，东道受阻，张议潮的使者，不得不迂道东北的天德城，至大中四年正月，才因天德军“防御使李丕以闻”。接着，张议潮又“缮甲兵，耕且战”，又先后收复了瓜州、伊州、西州、甘州、肃州、兰州、鄯州、河州、岷州、廓州等十州。
大中五年（851年）春，唐宣宗李忱以右谏议大夫李福为夏绥（今内蒙古白城子）节度使。自此之后，朝廷都选用儒臣替代贪暴的边将，安抚党项百姓。由此党项遂安。
当时，南山、平夏党项久未平定，李纯颇为厌倦用兵。
大中五年（851年）三月，唐宣宗李忱接受宰相崔铉的建议，命白敏中充招讨党项行营都统、制置等使，及南北两路供军使兼邠宁（今陕西彬县）节度使。四月，白敏中率军赴宁州（今甘肃宁县）。十日，定远城（今宁夏平罗南）使史元击破平夏党项于三交谷（夏州境内，今内蒙与陕西靖边交界地区）。白敏中奏称平夏党项平定。八月，白敏中奏称南山党项请降。当时用兵年久，李忱因国用不足，便下诏赦免南山党项，使其安于本业。
大中五年（849年）八月，复派其兄张议潭和州人李明达、李明振，押衙吴安正等二十九人入朝告捷，并献瓜、沙等十一州图籍。至此，除凉州而外，陷于吐蕃近百年之久的河西地区复归唐朝。
唐宣宗李忱特下诏，大力褒奖张议潮等人的忠勇和功勋。因而命使者赍诏收慰，擢张议潮为沙州防御使，拜李明达为河西节度衙推兼监察御史，李明振为凉州司马检校国子祭酒、御史中丞，吴安正等亦授官武卫有差。十一月，唐朝令于沙州置归义军，统领沙、甘、肃、鄯、伊、西、河、兰、岷、廓十一州，任命张议潮为节度、管内观察处置使，检校礼部尚书兼金吾大将军、特进，食邑二千户，实封三百户。
河西归唐后，唐宣宗李忱兴奋地说：“宪宗常有志收复河、迫地区，然忙于中原用兵，事遂未成。朕竟其遗志，足以告慰父皇在天之灵！”
大中年间，安南（今越南河内）屡有军乱，遭南诏侵扰。唐宣宗李忱以康王傅王式授安南都护、经略使。王式到任后，选练士卒，修筑城池，加强防守。都校罗行恭久专府政，多不法，王式借故杖责，