武德四年（621年），在武牢关一战中李世民俘获窦建德。促使王世充投降。武德六年（623年），太子李建成俘斩窦建德余部刘黑闼，平定了河北地区。武德七年（624年），高开道为其部下张金树所杀，张金树降唐。唐军又消灭了江南的辅公祏势力，终于一统天下。
禅让退位
晋阳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。
武德九年（626年），突厥侵犯唐朝边境，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。
武德九年六月初四庚申日（626年7月2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，626年7月5日），李世民被立为皇太子，李渊下诏说：“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。”
武德九年八月初九甲子日（626年9月4日），李渊退位称太上皇，禅位于李世民。李世民登基，是为唐太宗，次年改元贞观。
因病去世
李渊做太上皇以后，开始的几年是在太极宫生活的。一直到贞观三年（629）农历四月，他才从太极宫迁出，搬到了大安宫。
在大安宫生活期间，李渊除了参加李世民举行的一些宴会外，几乎不曾离开过大安宫。李世民经常到九成宫（即隋朝的仁寿宫，位于今陕西麟游）避暑，李渊也不愿意出行。
贞观八年（634）农历十月，李世民决定在宫城的东北方向营建大明宫，作为太上皇的“清暑之所”。（由于第二年李渊病死，大明宫没有建成，一直到高宗之世，大明宫才渐成规模。）
贞观九年（635年）农历五月，李渊因病驾崩于垂拱前殿，年七十一岁。庙号高祖，初谥太武皇帝(后改谥、加谥为神尧皇帝、神尧大圣大光孝皇帝)。同年农历十月，安葬于献陵（今陕西三原县内），其妻窦氏也加号太穆皇后祔葬。
为政举措
李渊称帝后，百废待举。他一面组织力量进行统一全国的战争，一面注意加强政权建设。唐朝前期的政治、经济、文化、军事制度，在李渊时期基本上初具规模。
政治
政治体制方面，李渊继承了隋朝的制度，又有一些发展。唐朝中央建立政治制度概括地说是三省六部二十四司。三省是尚书省、中书省和门下省。尚书省掌管全国政令，是命令的执行机关。下属共有六部，即吏、户、礼、兵、刑、工。吏部掌管官吏的选用、考核与奖惩；户部掌户籍和赋税；吏部掌礼仪和科举；兵部掌军事；刑部掌刑狱；工部掌土木工程；每部又分四司来作为办事机关。中书省负责皇帝诏书的起草，是决策机关。门下省则审核中书省起草的诏书，不合适的驳回修改。监察机关是御史台，职责是监督、弹劾文武百官。
地方的政权机构基本是两级，即州和县。长官分别是刺史和县令。刺史每年要巡查各县，考核官员政绩，还负责举荐人才。县令要负责一县的各种事务，官很小，却是最繁忙的官员。
军事
唐朝军事制度为府兵制，是一种职业兵制。这种制度创始于西魏的宇文泰时期，经过北周、隋朝，沿用至唐朝。在太原起兵进军长安的途中，李渊就逐步将手下军队纳入了府兵制度中。府兵制将练兵权和领兵权分离，以防止将领拥兵自重，对抗中央。府兵制建立在均田制的基础上，是兵农合一的制度，士卒平时在家生产，战时出征。农闲时由兵府负责操练，提高战斗力。在隋文帝时期，曾实行过这种制度。府兵的重要职责是轮流到京师或者边塞服役，叫做“番上”，战时则出征御敌。在服役期间，士兵可以免除自身的租和调，但不论“番上”还是出征，所需的兵器和衣服粮食等都要由自己负责筹备。府兵制从根本上减轻了国家的负担，它不但能扩大兵源，也能保证战斗力。而北方的游牧民族如突厥，其骑兵来源和府兵制相似，但都是牧民组成，平时没有什么军事训练，所以，在和训练有素的内地军队的较量中，虽然他们总在数量上占优势，但战斗力却很弱，经常打败仗。
唐朝开国后，许多地方还在分裂之中，农民起义军和隋朝残余将领割据各地。李渊在长安安定之后便开始了长达10年的统一战争。
经济
唐朝赋役制度主要是均田制和租庸调制。均田制：丁男授田一顷，包括口分田八十亩，永业田二十亩。对于贵族田地也有限制：从亲王到公侯伯子男，授田数从一百顷到五顷不等。在职的官员从一品到九品，授田数从三十顷到二顷不等。此外，各级的官员还有职分田，用地租补充，作为俸禄的一部分。均田制对土地的买卖也做了限制，官僚和贵族的永业田和赐田可以买卖，百姓在贫穷无法办理丧事时可以卖永业田，从人多地少的地方往人少地多的地方搬迁时也可以出卖永业田。
唐高祖李渊在实行均田制的基础上，又实行了租庸调制：受田的农民，每丁每年要交粟二石，这是租；每年交绢二丈、绵三两，或者交布二丈五尺，麻三斤，这是调；每丁每年服役20天，不服役可以折算为每天绢三尺，这是庸。假如官府额外加了役期，加够15天则免调，加30天免租调。每年的加役最多30天。唐朝的租庸调制与隋朝的相比，用庸代替服役的条件放宽了很多，更有利于农民从事农业生产。
文化
隋朝灭亡后，唐朝的帝王承袭了隋朝传下来的人才选拔制度，并做了进一步的完善。由此，科举制度逐渐完备起来。
在文化教育方面，李渊推崇儒学，儒家的经书是教学的重要内容，如《周易》、《左传》、《礼记》、《尚书》。
在文化贡献方面，李渊下诏编撰了《艺文类聚》，这是一部类编图书，引用的古籍共有一千多种，为后人保存了很有价值的历史资料。李渊还下诏开始修订各朝历史。
宗教
李渊对佛教采取抑制政策。在唐朝初年，最早反佛的是相州邺人傅奕。李渊在做隋朝地方太守时和傅奕结识，李渊建立唐朝后任命他为太史令。武德七年（624年），傅奕请求灭佛，认为佛教宣传的是“不忠不孝”的思想，迷惑百姓。傅奕所提倡的儒家思想是用忠孝来达到巩固政权的目的，而佛教却与此背道而驰。但李渊最后没有采取措施实施傅奕的灭佛思想。
历史评价
史书评价
《旧唐书》：“有隋季年，皇图板荡，荒主燀燎原之焰，群盗发逐鹿之机，殄暴无厌，横流靡救。高祖审独夫之运去，知新主之勃兴，密运雄图，未伸龙跃。而屈己求可汗之援，卑辞答李密之书，决神机而速若疾雷，驱豪杰而从如偃草。洎讴谣允属，揖让受终，刑名大刬于烦苛，爵位不逾于珝轴。由是攫金有耻，伏莽知非，人怀汉道之宽平，不责高皇之慢骂。然而优柔失断，浸润得行，诛文静则议法不从，酬裴寂则曲恩太过。奸佞由之贝锦，嬖幸得以掇蜂。献公遂间于申生，小白宁怀于召忽。一旦兵交爱子，矢集申孙。匈奴寻犯于便桥，京邑咸忧于左衽。不有圣子，王业殆哉！”
赞曰：“高皇创图，势若摧枯。国运神武，家难圣谟。言生床笫，祸切肌肤。《鸱鸮》之咏，无损于吾。”
《新唐书》赞曰：“自古受命之君，非有德不王。自夏后氏以来，始传以世，而有贤有不肖，故其为世，数亦或短或长。论者乃谓周自后稷至于文、武，积功累仁，其来也远，故其为世尤长。然考于《世本》，夏、商、周皆出于黄帝，夏自鲧以前，商自契至于成汤，其间寂寥无闻，与周之兴异矣。而汉亦起于亭长叛亡之徒。及其兴也，有天下皆数百年而后已。由是言之，天命岂易知哉！然考其终始治乱，顾其功德有厚薄与其制度纪纲所以维持者何如，而其后世，或浸以隆昌，或遽以坏乱，或渐以陵迟，或能振而复起，或遂至于不可支持，虽各因其势，然有德则兴，无德则绝，岂非所谓天命者常不显其符，而俾有国者兢兢以自勉耶？唐在周、隋之际，世虽贵矣，然乌有所谓积功累仁之渐，而高祖之兴，亦何异因时而特起者欤？虽其有治有乱，或绝或微，然其有天下年几三百，可谓盛哉！岂非人厌隋乱而蒙德泽，继以太宗之治，制度纪纲之法，后世有以凭藉扶持，而能永其天命欤？” …
