宝元二年（1039）五十一岁
正月，在越州与前任郎简（968—1056）交政。在越州以德化治，治理井泉，名之曰清白泉，建清白堂，有记。邀李觏（1009—1059）来越执教。孙沔回越扫墓，请范仲淹为其曾祖父孙鹗撰墓志。
康定元年（1040）五十二岁
正月，仍在越州任上。元昊破金明寨，围延州（治今延安）；歼宋援兵刘平、石元孙军于三川口（今延安市西约二十公里处），刘、石被俘，朝野震惊。三月，应陕西经略安抚副使韩琦（1008—1075）举荐，范仲淹复官天章阁待制、知永兴军；四月，改刑部员外郎、兼侍御史知杂、陕西都转运使，七月，又迁龙图阁直学士，与韩琦同被任命为陕西经略安抚副使、同管勾都部署司事，夏竦为安抚使。赴任途中，相继举胡瑗为陕西丹州（治今陕西宜川县）军事推官，举欧阳修、张方平（1007—1091）为掌书记，皆未果。八月，迁户部郎中，代张存（984—1071）兼知延州。在延州整军备战，夺回塞门诸寨，修复已破荡的金明寨、万安城等。九月，遣任福（981—1041）破白豹城（在今甘肃华池县东北约二十五公里处）。迫使入侵保安（治今陕西志丹）、镇戎军（治今宁夏固原）之西夏军撤兵。又遣狄青（1008—1057）等攻取西界芦子平。仲淹授狄青以《春秋左传》，遂成就一代名将。遣种世衡（985—1045）兴筑青涧城（在延州北约二百里处），营田实边。十月，遣朱观等袭破西夏洪州界郭壁等十余寨。十二月，朝廷用韩琦、尹洙策，诏明年正月上旬泾原、鄜延两路同时出兵，大举伐夏，但杜衍（978—1057）、范仲淹、欧阳修等皆以为条件不成熟，主张积极防御，寻觅战机，小规模出击。张载（1020—1078）赴陕谒仲淹，有投笔从戎之志，仲淹勉以治《中庸》，载励志苦学，遂成宋代名儒。
庆历元年（1041）五十三岁
正月，朝廷用兵西夏，仲淹上奏请鄜延暂不出战，以留和议之路。元昊遣使与仲淹通款，仲淹答书晓之以理，劝其休战议和。二月，尹洙赴延州，劝说仲淹出兵，范不为所动，尹逗留二旬，无功而返。田况亦上奏认为守策最备，不可轻举妄动。元昊倾国入侵，巡视镇戎军的韩琦令大将任福率军与西夏主力决战，败于好水川，任福等一大批将领阵亡，仅朱观等率少数人突围。四月，范因私与元昊通书并私焚元昊来书，被降官户部员外郎，贬知耀州；韩琦也因好水川兵败被降官右司谏，贬知秦州（治今甘肃天水）。五月，起用范仲淹知庆州、兼管勾环庆路都部署司事。在庆州招抚诸羌，与之立约，始为宋用。在庆州城凿井百余，解除饮水之难。六月，王尧臣（1003—1058）受命安抚陕西，为韩、范鸣不平。七月，元昊军攻麟州，八月，元昊攻府州，皆不能破，转而破丰州。九月，复仲淹户部郎中。西夏再围攻麟、府二州，被宋将张岊击败。十月，罢陕西统帅夏竦、陈执中（990—1059）；始分陕西为四路，以管勾秦凤路部署司事兼知秦州韩琦、管勾泾原路部署司事兼知渭州王沿、管勾环庆路部署司事兼知庆州范仲淹、管勾鄜延路部署司事兼知延州庞籍，兼本路马步都部署、经略安抚沿边招讨使。十一月，张亢、张岊大败西夏军。梁适（1001—1069）安抚陕西归朝，仲淹附奏上攻守二议。十二月，仲淹奏请令四路部署司保举沿边寨主、兵马监押，诏从之。
庆历二年（1042）五十四岁
正月，巡边至环州（治今甘肃环县），过马岭镇。复上疏再议攻守策。二月，庞籍上疏支持用仲淹之策，韩琦则反对范仲淹营水洛城之议。三月，兴筑大顺城成，张载有《记》颂其功。是月，在庆阳北城门上建镇朔楼。杜衍宣抚河东。四月，大将周美屡败西夏军，范仲淹、庞籍交荐之，除鄜延都监，迁贺州刺史。是月，知制诰富弼出使契丹。诏命除四路帅为观察使，仲淹连上三表坚辞。范仲淹、庞籍二人未任。七月，吕夷简兼判枢密院事，章得象兼枢密使，晏殊加平章事。九月，吕夷简改兼枢密使。闰九月，元昊军攻镇戎军，败宋军于定川砦（今宁夏固原中和乡），大将葛怀敏败亡。十月，王信、狄青、景泰因军功迁官，王、狄各兼本路经略安抚招讨副使，乃仲淹疏荐之结果。定川之败，仲淹出兵驰援，稳定局势，仁宗命加职进宫，与韩琦并除枢密直学士、右谏议大夫。十一月，诏复置陕西四路都部署经略安抚兼沿边招讨使，以韩、范、庞籍三帅分领之，同任陕西四路统帅，其余诸部署、副部署所带经略使、招讨使皆罢，诸路招讨使并罢。韩、范开府于泾州，韩兼秦凤，范兼环庆。又据范仲淹建议，命文彦博（1006—1097）帅秦州、滕宗谅帅庆州，构成宋陕西四路攻防体系。十二月，密诏庞籍招纳元昊，宋夏和议仍以延州为通道，仲淹首创之功不可没。幼女生，后适韩城人张琬（昪子，终官知楚州）。
庆历三年（1043）五十五岁
正月，泾原安抚使王尧臣奏论边事，乞凡军期申覆不及者由范、韩、庞三帅相机便宜从事；又请建谓州笼竿城为德顺军；复请诸路皆罢经略使，只充缘边安抚使，以重三帅之威，皆从之。二月，范、韩同上奏疏，论不可许和及防元昊之策。赐韩琦、范仲淹、庞籍钱各百万。三月，吕夷简罢相，章得象为昭文馆大学士，晏殊为集贤殿大学士兼枢密使，夏竦为枢密使，贾昌朝（998—1065）为参知政事。四月，遣保安军判官邵良佐使西夏，许封册为夏国主。范、韩同日擢除枢密副使，五辞不允，始拜命。以杜衍为枢密使。吕夷简罢议军国大事。郑戬代为四路帅臣，仍驻泾州。石介（1005—1045）作《庆历圣德诗》。五月，沂州（治今山东临沂）王伦率士兵起义。七月，王举正罢参知政事。范奏请罢陕西近里州军营田；诏命范仲淹为陕西宣抚使，均未行。八月，范就任参知政事，富弼为枢密副使，韩琦代范仲淹宣抚陕西。九月，仁宗开天章阁，诏命条对时政，范上十事疏。是年范仲淹为滕宗谅、张亢公使钱案辩。吴遵路、朱寀、韩渎卒。
庆历四年（1044年）五十六岁
正月，上从范仲淹之言，诏州县皆立学。四月，仁宗与执政论朋党事。四月，宋夏议和达成协议，元昊削帝号，宋册封元昊为夏国主。五月，范仲淹与韩琦对于崇政殿，上“和、守、战、备”四策。六月，辅臣列奏，答手诏问五条。与韩琦奏陕西河北画一利害事，陕西八事、河北五事。八月，仲淹启程宣抚河东，先后历经：绛、晋、汾、并、忻、代、宪州、岢岚、保德、火山军及府州、麟州等地于庆历四年底。仲淹奏请以两府兼判政事，诏以贾昌朝领农田，仲淹领刑法，未果。十一月，王拱辰（1012—1085）等兴“奏邸之狱”，范仲淹等所荐新进名士皆贬逐殆尽，苏舜钦（1008—1049）、刘巽被除名为民，王益柔、王洙、章岷、刁约、江休复、宋敏求等十人被贬谪外放。范请罢参知政事，乞知邠州。
庆历五年（1045）五十七岁
正月，罢仲淹参知政事，以资政殿学士陕西四路按抚使，出知邠州，兼陕西四路缘边安抚使；罢富弼枢密副使，以京东西路安抚使知郓州，杜衍罢相，出知兖州。二月，韩琦上书仁宗，为富弼辩解营救，被罢枢密副使，出知扬州。八月，欧阳修为范、富、杜、韩四人辩解，被贬知滁州（今安徽滁州市）。十一月，解仲淹四路帅任，以给事中知邓州。富弼也被解除京东西路安抚使。
庆历六年（1046）五十八岁
正月，至邓州任所。范雍病逝洛阳，范仲淹撰墓志。三月，赐礼部奏名进士、诸科及第出身八百五十三人，邓人贾黯（1022—1065）第一。贾回邓拜访范忡淹，仲淹勉以“不欺”。七月，继室曹氏（另据考证为张氏）生四子纯粹（1046—1117）。是年，范公在邓整修百花洲，重修览秀亭，创建书院。九月十五日应挚友滕子京之邀，在花洲书院写下千古名篇《岳阳楼记》。冬，张焘使邓，与范仲淹贺雪赏梅。
庆历七年（1047）五十九岁
仍知邓州。四月，尹洙卒于邓州，仲淹营护其丧事。滕子京逝于苏州任上。
庆历八年（1048）六十岁
正月，诏移知荆南府，邓民请留，范仲淹亦上表自请愿留；二月，复知邓州。张士逊致仕，封邓国公，返乡（湖北光化）过邓，范仲淹置酒高会。
皇祐元年（1049）六十一岁
正月，移知杭州，过陈州，拜会晏殊；三月，次子纯仁进士及第。赴杭过苏时，与兄仲温议定在苏州创办义庄。七月，擢礼部侍郎，赐凤茶，有谢表。十月，义庄成。有“义田活族”“不买裴堂”典故。在杭，与漕使孙甫观潮、赏雪，互有唱酬，时相过从。王安石（1021—1086）来访。
皇祐二年（1050）六十二岁
仍知杭州任上。是岁，吴中大饥，范仲淹发司农存粟救荒，又“宴游兴造”，独创以工代赈救灾方式。三月，李觏来杭谒范。八月，上《进李觏明堂图序表》，因范奏荐，旨授李觏将仕郎、太学助教。九月，兄仲温卒，有墓志。十月，为苏州义庄订立规约。迁户部侍郎。
十一月，移知青州。
皇祐三年（1051）六十三岁
春，赴任青州，过长山，礼参故乡父老。三月，至青州任所，与前任富弼交政。时青州大饥，到任即赈济救灾。允百姓以钱代皇粮，除长途运输之苦。因病重难支，乞颍、亳间一郡就养。十一月，以黄素小楷书韩愈《伯夷颂》寄苏舜元（1006—1054），苏分寄元老重臣题跋，为后世留下书法精品。
皇祐四年（1052）六十四岁
正月，扶病就道，移知颍州。行至徐州，已沉疴不起，仁宗遣使赐药存问，于五月二十日卒于徐州。时知徐州的友人孙沔（983—1060）悉力营护丧事。死前上《遗表》，一言未及家事。卒，享年六十四岁。赠吏部尚书，谥文正。十二月壬申，葬于西京洛阳伊川万安山下，仁宗亲篆其碑额“褒贤之碑”。富弼撰墓志，欧阳修撰神道碑，名公显宦以祭文等方式表示对范仲淹的哀悼和崇敬之情。