范仲淹贬到地方后，任所常动，但每到一地，他都兴利除弊，注重发展教育。景祐元年（1034），范仲淹调到故乡，担任苏州知州（一州的行政长官），他看到苏州暴雨成灾，伏天的大水，过了秋天仍未退下，农田被淹，秋收无望，数万家农户，面临饥饿死亡的威胁。这样，走马上任伊始，他就了解水情，提出了疏浚五河，导太湖之水海的计划。他又亲临现场，督修这项工程。在他的领导下，经过苏州人民一致努力，终于疏通了淤塞的河道，把积水导入了江海。这次太湖水道的疏通，对保障太湖周围的苏、常、湖、秀四州的农业生产起了重要作用。范仲淹在苏州南园买了一块地，准备盖一所住宅。一天，他请阴阳先生看风水，这位先生巡视一遭后，向范仲淹贺喜道：“这是块贵地，今后您家中定有公卿相继出世。”范仲淹听了笑道：“我家独占贵地，倒不如让出建学，使士人都在此受教育，公卿将相不是更多吗？”不久，范仲淹就在这里建起郡学，亲自聘请学识渊博的人任教，使学堂越办越好，名冠东南。由于范仲淹政绩斐然，又被召回京师，授天章阁待制，任吏部员外郎，权知开封府事（即宋都，今河南开封）。
范仲淹在京城大力整顿官僚机构，剔除弊政，把工作安排得井井有条，仅仅几个月，号称繁剧的开封府就“肃然称治”。范仲淹看到宰相吕夷简等大官僚，互相勾结，朋比为奸，将自己的亲信、党羽安插在要职上，使官僚机构中充满了陈腐污浊的空气。他和朝中一批正直的士大夫对这种行径非常痛恨，故经常向皇帝进言。故而城中流传着一首歌谣道：“朝廷无忧有范君，京师无事有希文。”景祐三年（1036），范仲淹把京官晋升情况绘制成一份《百官图》，指着上面开列的众官晋升顺序说：“像这样的晋升，是循序升迁；像那样的遽然晋升，是不合次序的提拔。如果说这些循序升迁是出于公道，那么，那些不合次序的遽然提拔，便是出于宰相的私意了。况且，大凡属于天子近臣的破格提拔和撤职贬降职至饶州知州（今江西鄱阳）。
范仲淹虽然三次被贬，名望却越来越高。第一次外贬时，亲朋们一直把他送到都门外，称赞他说：“此行极光（非常光荣）。”第三次被贬时仍有人不顾吕夷简的威胁恫吓去送别，并安慰他说：“此行尤光（尤其光荣）。”几起几落的范仲淹听罢大笑道：“仲淹前后已是三光了。”他正道直行，百折不挠，勇往直前，以满腔热忱报效国家。
三、军中有一范西“贼”闻之惊破胆
宋仁宗宝元元年（1038）冬天，宋朝西北边境局势突然紧张起来，原本臣属大宋居住在甘州和凉州（今甘肃张掖、武威一带）的党项族首领元昊自称皇帝，建国号大夏，并且把国内15岁以上的男子都征发为兵，沿宋朝边境部署了十万人马。面对西夏的突然挑衅，宋朝措手不及，朝廷内有的主攻，有的主守，吵成一团，宋仁宗也举棋不定，莫衷一是。边境上就更狼狈了，由于三十多年无战事，宋朝边防不修，士卒未经战阵，平常又缺乏训练。步兵携带武器和口粮，走几十里地就气喘吁吁，骑兵中有的不会披甲上马，射出的箭在马前一二十步就落了地。带兵的将帅也多是皇帝的亲戚故旧，根本不懂军事，再加上将领更换频繁，军纪松弛，宋军以如此弱的战斗力如何对付咄咄逼人的西夏军队？
1039年，西夏军队进犯宋之边境，次年正月，元昊大军进逼延州（今陕北延安）。延州一带地阔寨疏，兵力薄弱，又是夏军出入的必经之地，元昊早就想拔掉这颗钉子。当时延州的知州范雍是一个志短才疏的胆小鬼。他一听说夏军来犯，吓得紧闭城门不敢出战，忙遣人去调援军。不料元昊早已在延州附近的三川口设下埋伏，援军刚到就陷入重围，死伤甚众，紧接着一面包围延州，一面将延州以北的36个寨堡全部荡平，最后延州指日可破，范雍束手无策，只会躲在城中祷告神佛保佑，幸亏这时纷纷扬扬下起鹅毛大雪，元昊怕被风雪困住，匆忙撤兵而去，延州孤堡才未陷落。
在这样严重的局势面前，宋仁宗想到了范仲淹。将他召入朝，恢复了天章阁待制之职，让他出任陕西路永兴军的知军州事（今陕西西安一带），后来，宋仁宗任命夏竦为陕西经略安抚招讨使，全面统筹边防，任命范仲淹和韩琦并为陕西经略安抚招讨副使，分别负责延路（西北军事区划之一，治所在今延安）和泾原路（西北军事区划之一，治所在今甘肃平凉）。这时的范仲淹已经52岁了，仕途上的艰辛蹉跎使他早已霜染鬓发，但是忠心报国的热忱却不减当年。范仲淹风尘仆仆来到处境最险恶的延州时，呈现在眼前的是战争给宋朝和边民带来的沉重灾难，到处是断壁残垣，茅庐草舍被焚烧成了废墟，百姓死的死，逃的逃，少数留下的也是无衣无食，无家可归，有家难回，范仲淹的心情十分沉重，当即写下一首《渔家傲》：
塞下秋来风景异，衡阳雁去无留意。
四面边声连角起，千嶂里，长烟落日孤城闭。
浊酒一杯家万里，燕然未勒归无计。
管悠悠霜满地，人不寐，将军白发征夫泪。
他发誓要像当年东汉的窦宪击破匈奴登燕然山勒石纪功而还那样，保卫边疆，让百姓安居乐业。一连数日，范仲淹不停蹄地视察延州一带地形和边防守备，听取守边将士的意见，视察归来，便废寝忘食地谋虑对付西夏的战略方针。范仲淹认为，宋军人数虽多，但缺乏强将精兵，战斗力差；西夏军人数较少，但兵精马劲，战斗力强，加上西夏境内山川险恶，沙漠广袤，其都城又远在黄河以北的兴庆府（今宁要夏银川市）。所以，宋若兴兵深入，粮草辎重的运输，绵延百里，很容易遭到敌骑截击，一旦粮饷接济不上，就有被歼的危险，不宜采取深入敌境大举进攻的方针。但是，夏国经济力量薄弱，粮食不足，绢帛、瓷器、茶叶等都需从宋朝输入，这又是它的致命弱点。只要宋军实行坚壁清野的政策，努力修固边城，进行经济封锁，同时精练士卒，在夏军大举进攻时，扼险坚守，这样西夏军无隙可乘，锋芒受挫，西夏军屡屡穷兵黩武，无功而返，本国的经济就会十分贫乏，军队的斗志也会逐渐消失，到那时就可迫其讲和了。范仲淹根据以上分析，向朝廷提出了一整套以防守为主的御夏方针。这是一个符合客观情况的战略决策，但是当时却被不少人认为是怯懦的表现，就连与范仲淹交情很深的韩琦也不能理解。韩琦主张坚决进攻。他向朝廷提出：“宋军拥二十万重兵，只守界濠，这么怯弱，自古未有，长此以往，士气都要丧失光了。况且兴师以来耗资太大，再拖延下去，国家经费更加困难，故应该集中各路兵力攻打西夏，速战速决。”两种主张报到中央后，急于求成的宋仁宗采用了韩琦的主张，命令韩琦和范仲淹同时出兵。范仲淹感到这样做太危险，连上三表反对，但都无效。他只好请求留下延州一路作为将来招纳西夏之用，宋仁宗勉强答应了。
庆历元年（1041）正月，陕西主帅夏竦又派尹洙去延州说服范仲淹出兵，范仲淹仍然执意不肯。尹洙见他坚持已见，不禁叹息道：“范公这就不如韩公了，韩公曾说过：‘大凡用兵，当置胜败于度处’。”范仲淹一听，立即反驳道：“大军一动，关系万人性命，竟可置胜负于度外吗？金不敢苟同。”韩琦得知劝不动范仲淹，便贸然决定泾原一路自行出讨。他调集了镇戎军的全部人马，又临时召募了1800名壮士，全交给副将任福率领，出兵后，任福及诸将轻敌贪功，被一小股佯装败退的夏军引诱，脱离了原定的行军路线，深入追击，当人困马乏的大军行至六盘山南麓的好水川口时，突然鼓角声大作，伏兵四起，宋军陷入了元昊的埋伏圈内，经过一场血战，任福等诸将战死，死伤万余人，仅千余人力战逃脱。之后，元昊兵指渭州（即今某肃平凉），但不迅速前进，以免孤军深入，被对方切断后路，夏辣见西夏示弱，就命驻渭州的宋军主动进攻西夏军，结果元昊看准地势，将宋军围困在定川砦，断水放火，宋军全军覆没。定川砦战后，元昊大军便无所阻拦地直抵渭州，焚掠后还军。
好水川和定川砦的惨败，证明进攻方针难以收效，迫使宋仁宗放弃了进攻方针，改而采取范仲淹的守策。战略确定以后，还必须有相应的措施来保证它的实行。于是范仲淹推行修固边城、精练士卒、招抚属等相应的措施。修固边城就是在宋夏交界的前沿阵地修筑寨堡，建立军事据点。范仲淹的部下种世衡建议，在延州东北二百里古宽州的故垒上筑城。这里地处要冲，右可屏障延州，左可得到山西的粮食，北可以进图银、夏二州。范仲淹采纳了这个意见，派种世衡率兵前去修筑，夏兵来争，种世衡就一边作战一边抢修。城内缺乏水源，他出重金奖励凿井，终于从地下150尺处冒出了清泉，于是取名为清涧城。种世衡又大兴营田，一年收获粮食近万石，补充了军粮；又募商贾通贸易，经济上逐渐充实起来。同时，鼓励军队练武习射，把银钱当靶心，谁射中就赏谁，自此人人能射，终于使清涧城成为延州北面一个坚固的军事要塞。在范仲淹及其后任的努力下，不仅修筑了新的军事据点，而且还先后修复了永平、承平等旧寨12处；召回附近逃亡的蕃汉人户，开辟营田数千顷，恢复了农业生产。考虑到当地百姓远路输纳赋课，过于劳苦，范仲淹还奏请将城县升建为军一级的行政单位，让河中府、同州、华州的中下等户，就近送缴课税。在春夏季节，则调延兵马来城这里，就近购食军粮，可以节省3/10的买粮开支，还不算别的减省。经济的恢复和军事力量的加强，使延州及周围附近的寨堡十分巩固。夏军私相告诫说：“别想打延州的主意了，现在的小范老了（指范仲淹）胸中有数万甲兵，不像大范老子（指范雍）好欺负。”
范仲淹的主张又推行到陕西沿边各路，没过几年，宋在延州与庆州间修筑了大顺城，在环州和镇戎军间修筑了细腰城和葫芦泉诸寨，打通了各州之间的道路，摆脱了孤立无援的境地，一方有警，各方应援，宋军的防守能力大大地加强了。
精练士卒，就是采取各种办法提高军队的战斗力。宋朝皇帝的诏旨中曾规定了各级将领统率军队的数目，若遇敌侵犯，地位低的军官就带军队先行出阵抵御。范仲淹说：“战将不选择适当的人，只以官阶高低作为出阵先后的标准，这是自取失败的办法。”于是，他认真检阅了延州的军队，淘汰了一批怯懦无能的将校，选拔了一批经过战火考验的有才干的人代替他们，他又淘汰老弱，选择18000名合格士兵，把他们分成6部，让每个将领统率3000人，分别予以训练，改变了过去兵将不相识的状况，临战时根据敌军多寡，调遣他们轮流出阵抗敌。范仲淹又积极招募士兵，因为原来守边的大都是从内地调来的已经腐化的禁军，这批人既不耐劳苦，又因久戍思乡，斗志不高，而从本地人民中召募士兵，熟悉山川道路，强悍敢战，又因保卫家乡，斗志较强。精练士卒，提高了军队的战斗力。此外，范仲淹能以身作则，将士没喝上水他从不说渴，将士没吃上饭他从不叫饿，朝廷赏赐给他的金帛都分发给将士。范仲淹赏罚分明，奖励勇猛杀敌的士兵，提拔重用立功的将领，对克扣军饷的贪污分子则当众斩首，毫不留情。这样，在范仲淹的率领下，西北军中涌现出许多像狄青、种世衡那样有勇有谋的将领，又训练出一批强悍敢战的士兵，直到北宋末年，这支军队仍是宋朝的一支劲旅。
招抚属就是大力争取宋夏交界的少数民族--羌族。在沿边横山一带散居着不少族部落，由于力量单薄，他们在宋、夏间持观望态度，有的曾投靠西夏，为元昊做过向导。范仲淹一方面筑堡立寨，切断他们与西夏的联系，并用兵保护他们的安全；另一方面竭力招抚他们，羌族酋长来见，范仲淹屏退卫兵，亲自接入内室，推心置腹相谈。羌族人亲热地唤他“龙图老子”（当时范仲淹的职衔是龙图阁直学士）。对受战争损害的羌族人民则拨给空地，发放粮食、农具等帮助他们恢复生产。这一政策更受到羌族人民的拥护。这样，羌族部落纷纷归附宋朝，担任宋军的向导，并出兵助战，有力地支持了宋军。
通过实施以上的措施，扭转了宋朝被动挨打的局面，使已经破坏的边防重新又巩固起来。边境上流传着一首歌谣说：“军中有一韩（琦），西‘贼’闻之心胆寒，军中有一范（仲淹），西‘贼’闻之惊破胆。”而西夏境内由于长期用兵，物资奇缺，物价飞涨，百姓怨声载道，无力战争。这样，双方从庆历三年（1043）开始议和，到庆历四年正式达成和议。宋夏重新恢复了和平，西北局势得以转危为安。
四、主持庆历新政推行政治改革
庆历三年四月，宋夏局势刚刚和缓，宋仁宗便将范仲淹调回东京，升任为参知政事（副宰相），与枢密副使富弼、韩琦等人一道主持朝政。当时，北宋的官僚机构越来越臃肿，而行政效率越来越低，军队数量不断增加，但内忧外患不时爆发，百姓负担十分沉重，国家财政却入不敷出。不少有远见的人担心封建国家的命运，连连上疏要求宋仁宗进行改革，在严重的危机面前，宋仁宗三番五次召见范仲淹等人，赐给他亲笔写的诏书催促说：“你们为国尽心，不必有什么顾虑，凡是急需改革的事，赶快提出来。”并且叫人打开宫中的天章阁，在条案摆好纸笔，督促他们立即写出改革方案。范仲淹一贯主张改革，以治理天下为己任。早在天圣五年（1027），范仲淹就曾洋洋万言上书朝廷，提出一系列建议：选择贤明的人作州郡长官，举荐有成绩的人当县令，排除社会上的游散懒惰势力，裁汰冗员并取缔过度侈费，严密选举制度，培育将帅以加强边防等。后来他又经常上书，分析民间利病和朝政得失。现在他更觉得责无旁贷，但他又深知积重难返，他对人说：“皇上对待我，真够信任的了。不过，事情总有个先后缓急；以往长期安定局面中积累的弊病，绝非一朝一夕所能革除啊！”然而国家的危机如此严重，皇上求治如此心切，时间是耽搁不起的，于是范仲淹认真总结从政28年来酝酿已久的改革思想，很快呈上了著名的新政纲领《答手诏条陈十事》，提出了十项改革主张，它的主要内容是：
（一）明黜陟，即严明官吏升降制度。那时，升降官员不问劳逸如何，不看政绩好坏，只以资历为准。故官员不求有功，但求无过，因循苟且，无所作为。范仲淹提出考核政绩，破格提拔有大功劳和明显政绩的，撤换有罪和不称职的官员。
（二）抑侥幸，即限制侥幸做官和升官的途径。当时，大官每年都要自荐其子弟充京官，一个学士以上的官员，经过二十年，一家兄弟子孙出任京官的就有二十人。这样一个接一个地进入朝廷，不仅增加了国家开支，而且这些纨绔子弟又不干正事，只知相互包庇，结党营私。为了国家政治的清明和减少财政开支考虑，应该限制大官的恩荫特权，防止他们的子弟充任馆阁要职。
