河北窦建德集团,使唐朝取得了华北的统治权。其四,重创窦建德余部刘黑闼和山东的徐圆朗。自此李世民威望日隆,尤其是在虎牢之战后班师返京时,受到长安军民的隆重欢迎。公元621年(武德四年)农历十月,封为天策上将,领司徒、陕东道大行台尚书令,位在王公上,食邑增至三万户。李渊又下诏特许天策府自置官属,李世民因此开设文学馆,收揽四方彦士入馆备询顾问,文学馆与秦王府相结合,俨然形成一个小政府机构。
太原起兵是李世民的谋略,李渊曾答应他事成之后立他为太子,但李渊建立唐朝后,立李建成为太子。天下平定后,李世民功名日盛,李建成随即联合李元吉,排挤李世民。李渊的优柔寡断,也使朝中政令相互冲突,加速了诸子的兵戎相见。长兄皇太子李建成知道李世民终不肯屈为人臣,而李世民也认为是自己奠下唐朝开国的基业,遂与李建成、四弟齐王李元吉猜忌日深,两派大臣之间互相倾轧。李建成曾经下毒谋害李世民。其中宰相裴寂、谋士王珪、魏征、东宫卫士将领薛万彻等追随李建成、李元吉。秦府谋士杜如晦、房玄龄,将领秦叔宝、尉迟敬德、段志玄、侯君集、王君廓等跟从李世民。宰相陈叔达、朝臣长孙无忌等暗中支援李世民。其余将领李靖、徐世勣,大臣宇文士及等保持中立。公元626年(武德九年),突厥侵犯唐边境,李建成向李渊建议,由李元吉做统帅出征突厥。在太子的东宫中担任率更丞(主管计时的官员)职位的王晊,已被秦王李世民收买,成为李世民在东宫的眼线,他悄悄告诉李世民:“李建成想借此控制秦王的兵马,并准备在昆明池设伏兵杀秦王。”于是李世民决定先发制人。公元626年7月2日(武德九年六月初四庚申日),李世民在帝都长安城宫城玄武门附近射杀皇太子李建成、齐王李元吉,史称“玄武门之变”。事后,李世民杀李建成、李元吉诸子,并将他们从宗籍中除名。李渊让出军政大权给予秦王李世民,三天后(六月初七癸亥日,公元626年7月5日),李世民被立为皇太子,下诏曰:“自今以后军国事务,无论大小悉数委任太子处决,然后奏闻皇帝”。公元626年9月4日(武德九年八月初九甲子日),李渊退位称太上皇,禅位于李世民。李世民登基为帝,次年改元贞观。
因隋末战争而人口锐减,公元628年(贞观二年),唐朝只有二百九十万户人口,经李世民君臣二十三年的努力,社会安定、经济恢复并稳定发展,至公元652年(唐高宗永徽三年),人口达到三百八十万户,奠下了唐高宗、武则天、唐玄宗年间大唐盛世的基础,史称贞观之治。
公元643年(贞观十七年)四月,太子李承乾以谋反之罪被废,唐太宗遂将其第九子晋王李治立为太子,并对太子严加教管。晚年李世民著一书以教戒太子李治,总结了他的施政经验,同时自评一生功过。公元648年(贞观二十二年)正月,唐太宗将他撰写的十二篇颁赐给太子李治,并对其告诫说:“你应当以古代的圣哲贤王为师,像我这样,是绝对不能效法的。因为如果取法于上,只能仅得其中,要是取法于中,就只能仅得其下了。我自从登基以来,所犯过失是很多的:锦绣珠玉不绝于前,宫室台榭屡有兴作,犬马鹰隼无远不致,行游四方供顿烦劳。所有这些,都是我所犯的最大过失,千万不要把我作榜样去效法。”
公元649年(贞观二十三年),唐太宗生病(一说是服用天竺长生药导致暴疾),医治最终无效,命李治到金掖门代理国事。公元649年7月10日(贞观二十三年五月廿六己巳日),太宗驾崩于终南山上的翠微宫含风殿。初谥文皇帝,庙号太宗,葬于昭陵。公元674年(唐高宗上元元年)加谥文武圣皇帝,公元749年(唐玄宗天宝八年)加谥文武大圣皇帝,公元754年(天宝十三年))加谥文武大圣大广孝皇帝。