从唐朝建国开始，就以道教为国教，佛教和道教之争从没间断过。李炎在位期间做的最有名的一件事就是灭佛，称为会昌法难，与北魏太武帝和北周武帝的灭佛合称为三武之厄。会昌法难虽然只有短短的六年时间，但是李炎灭佛的缘由却早在安史之乱时期就已经产生了，如果往更早之前追溯，甚至可以到大唐初年，也就是唐朝皇帝将道教始祖老子李耳尊为祖先的时候。
从魏晋以来形成的门阀制度虽然到唐初已经衰落了，但是社会影响力依旧很大。李氏家族并非名门世家，所以当了皇帝之后就想抬高自己的家族背景，他们决定尊道教的始祖李耳为祖先，道教在唐代就拥有了很高的地位。李氏家族特别渴望长生不老，因此主张通过服用丹药获得长生不老的道教受到了欢迎，但是具有讽刺意义的是，唐太宗李世民、唐宪宗李纯、唐穆宗李恒、唐敬宗李湛、唐武宗李炎和后来的唐宣宗李忱，都是为了求得长生不老而服用丹药，结果中了丹药的毒，有的一病不起，有的直接被毒死了。
唐武宗李炎非常迷信道教的长生之术，他在位期间崇道排佛，将太上玄元皇帝老子的诞辰定为降圣节，全国休假一天，在宫中设置道场，在大明宫修筑望仙台，拜道士赵归真为师，非常迷信长生不老之术和仙丹妙药。
当时，有的道士为了打击佛教，编造并散布“李氏十八子昌运未尽，便有黑衣人登位理国”的故事，十八子就是李唐皇室，黑衣人就是僧人。这些居心叵测的道士们还说望仙台之所以没有成仙的道士，就是被佛教的黑气阻碍了成仙的道路。为了维护道教，李炎不准百姓使用独脚车，因为他认为独脚车会碾破道的中心，引起道士们的不安。为了防止黑气上升，防止黑衣天子出世，李炎还禁止民间豢养黑猪、黑狗、黑猫、黑兔、黑羊、黑驴、黑牛等动物。
不过，唐武宗李炎灭佛的根本原因还是经济问题。佛教的过度泛滥严重影响了生产力的提升。由于武则天执政时期，大兴佛教，导致佛寺和僧人泛滥，僧人本来应当念佛修为，因为备受重视，都坐拥大量的地产，成为了大地主。到了唐中宗李显执政时期，大兴佛教加大了政府财政上的支出，使得国家府库空虚，有很多壮丁因为寺庙的待遇好，都出了家，遇到外患时僧人不能出征打仗。大量的寺庙还侵占了原本是农田的土地，导致农作物减产，遇到灾年，寺庙不能解决众人的饥饿，反而每年都需要大量的粮食来供养僧人。安史之乱时，郭子仪和禅宗六祖神会做了交易，让神会通过私卖度牒来换取钱财，佛教徒的数量因此失控，僧人们鱼龙混杂、良莠不齐。
另外，唐朝的很多重臣都是儒家学派的，比如李德裕、韩愈、杜牧等人，他们以巩固皇权道统为口号，坚决抵制佛教。中唐以来，国力大为衰落，从前那种对外来文化兼容并包、完全开放的心态丧失殆尽。不论是灭佛兴道，还是重佛抑道，都是因为对宗教的偏执，而不是从文化角度考虑。
会昌二年（842年）开始，李炎下令限制佛寺的僧侣人数，不得私自剃度，限制僧侣蓄养奴婢的数量，很多寺院被拆毁，大量的僧侣被强迫还俗。会昌四年（844年），李炎下旨不许供养佛牙，同时规定代州五台山和泗州普光寺、终南山五台寺和凤翔府法门寺等存有佛指骨的地方，严禁再继续供养和供人瞻仰，如有信徒送来一钱，就要杖打二十，如果这些地方的僧人接受信徒的一钱，也要杖打二十。会昌五年（845年）的时候，灭佛的规模扩大化了。李炎下令让四十岁以下的僧人全部还俗，规定五十岁以下的没有祠部度牒的僧人也要还俗，就连从天竺和日本前来求法的僧人也被强迫还俗。
这次大规模的灭佛行动，一共拆除了寺庙四千六百多所，拆掉招提和兰若四万多所，二十六万的僧人还俗成为国家的两税户，没收寺院所拥有的膏腴上田数千万顷，没收奴婢为两税户十五万人，增加了政府的纳税人口，扩大了国家的经济来源。此外，还拆废寺院和铜像、钟磬，所得金、银、铜一律交付盐铁使用来铸钱，铁交付本州铸为农器。
唐武宗李炎一边灭佛，一边急切地想得到道士们炼制的仙丹妙药，得道成仙。道士赵归真告诉他，有一种仙药只有在吐蕃才能得到，请求前往采制。这个理由实际上是赵归真找机会脱身，但是李炎没有放他走，答应派其他人去，还问他炼制丹药到底需要什么药，让他开具一个明细，赵归真无计可施，只好随便开出一个炼制仙药所需的药材清单：李子衣十斤，桃毛十斤，生鸡膜十斤，龟毛十斤，兔角十斤。这其实是一个永远无法备齐的单子，但是李炎鬼迷心窍，竟然真的派人到各地去求购。
李炎一边急切地等待着收集药材的人早日回来，一边坚持不住病倒了。由于他常年服用所谓的仙丹妙药，身体受到了丹药中毒素的侵蚀，他变得容颜消瘦、性情乖戾。赵归真为了掩饰真相，告诉李炎说这是得道成仙的必要过程，是在脱胎换骨，属于正常情况，所以身边的大臣劝他少服用丹药，他也不听。会昌六年（846年）的新年朝会，由于李炎病情加重，也没有举行。
道士们为了拥有权力，依然竭力编造谎言欺骗唐武宗李炎。他们说生病是因为皇帝的名字瀍从水，与唐朝崇尚土德不合。土胜水，所以瀍被土所克制，不吉利，应该改名为炎，炎从火，与土德相合，可以消除灾祸。但是改名并没有给李炎带来好运，他的病情还是日渐加重，已经说不出话。
唐武宗李炎的这次会昌灭佛，使经过了隋唐盛极一时的发展而来的佛教八宗，在晚唐时走向了西山日暮中。虽然后来唐宣宗李忱即位后，停止灭佛，并在一定程度上加以恢复，但那是因为过激地灭佛给当时的社会带来了不稳定因素，根本不是真的为了兴佛，佛教在中国从此开始走向下坡路。
功与过，自有后人评说
唐武宗即位的过程十分波折。唐文宗李昂曾想立唐敬宗李湛的儿子晋王李普为太子，但是晋王李普五岁的时候就不幸夭折了。于是，李昂立了儿子鲁王李永为太子，但是太子李永忽然死了。接连受到丧子之痛的李昂不敢再立自己的儿子了，于是立了李湛的第六子陈王李成美为太子，但是还没来得及行册礼，李昂就一病不起了。神策军左右护军中尉仇士良和鱼弘志以太子年幼多病难当重任为由，要求重立太子。他们将李昂的五弟颍王李瀍也就是李炎，从十六宅迎入宫中，他在二十七岁的时候登基为帝，成为了唐武宗。
唐武宗李炎信奉道教，与道士多有往来，这使他增加了一些了解社会现实的机会。李炎在读书方面虽然不如李昂，但是他少了一些书生意气和迂腐，更知人善任，面对现实，敢于向宰相当面认错，尤其是他信任和重用李德裕，使得李炎在会昌年间内忧外患交织的时刻，能够沉着应对，渡过难关。李德裕提出的政归中书的政策，还使国家渐渐恢复了元气，史称会昌中兴。
李炎即位之初，在宦官仇士良等人的胁迫下，他开始大开杀戒，唐文宗李昂的妃子杨氏、陈王李成美、安王李溶等人都被赐死了。仇士良又把枢密使刘弘逸等人杀死，以解除对其权势造成的威胁。宰相李珏和杨嗣复被贬往外地，李炎本来打算将二人处死，但在李德裕的强烈请求下，赦免了他们。宦官仇士良见李德裕的势力日益增长，便散布流言蜚语，想诋毁李德裕的名声。仇士良对禁军说宰相要削减禁军的衣粮和马匹的草料费用，想以此激怒禁军闹事。李炎知道以后派人到神策军中宣布御旨，说此事纯属空穴来风，跟宰相没有关系，从而稳住了局面。仇士良的阴谋被揭穿后，李炎剥夺了他对禁军的控制权。仇士良发现形势不妙，以退为进，称身体有疾提出辞职，李炎顺水推舟，改任他为内侍监。
仇士良被退居之后，对来送他的其他宦官说：“不能让天子有闲暇，一旦闲暇他肯定会去读圣贤之书，见儒学之臣，听了大臣的劝谏，他就会深谋远虑，减少玩乐，我们所受的恩宠就会变薄，权力就会变轻。为了我们的前途考虑，最好的办法就是囤积财货，多养鹰马，每日以打球狩猎等声色迷惑天子的心志，越是极尽奢侈，就越会让天子高兴，他就不会停息。这样一来，天子必定排斥经术，倦怠政事，我等就可以大权在手了。”这是宦官仇士良的经验之谈，但这套经验在李炎身上却不太灵验。仇士良退职不久就病死在自己的府邸中。
李炎继位后，在政治上进行了一系列的改革。由于唐代的官俸不高，许多官吏的薪俸收入还不能养家糊口，许多地方官吏的薪俸发放不及时，这样就难免让官吏们心生他念，转而剥削百姓。而且唐代的人们重内轻外，官员都不愿到外地去任职，特别是那些边鄙之乡或者气候条件恶劣的地方，造成了京师和一些繁华的地方官吏过多，而有些地方则缺官少吏。李炎立法极为严峻，尤其是对官吏贪赃枉法的惩治更是从重从严、绝不姑息。会昌四年（844年），李炎听从李德裕的话，裁掉了官吏两千多人。后来，李炎加尊号后宣布大赦，但仍将官典犯赃与十恶、叛逆、故意杀人等罪行并列，不在赦免的范围之中。李炎在严惩贪腐的同时，提高了官吏的收入，发放养廉银，贷款给官员帮助他们还清债务，这些措施在一定程度上改善了官场风气。
在朝廷中，宰相具有十分重要的地位，从某种意义上来讲，宰相辅佐的好坏，其权力行使的是否充分，直接关系到了朝政的优劣。安史之乱后，唐初那种以中书、门下、尚书三省为政务中枢的体制逐渐解体，最终被翰林、枢密和中书门下组成的新中枢取代，宰相的权力逐渐被削弱。特别是甘露之变以后，天下事都由北司决定，宰相只是负责写文书而已，宰相几乎成了宦官专权的附属品。因此，李炎加强了相权，对于抑制宦官权力的扩张，提高朝官的威望，保证政令统一出自宰相府，有很明显效果，起到了积极的作用。
唐朝后期，仕途太滥是当时的一大弊端。李炎决心追根溯源、整顿吏制。他对选拔官吏进行了较为严格的控制，企图从官吏的来源入手。他严格了进士选拔制度，选拔真才实学的人。严格的选举，自然有助于官僚队伍素质的改善。他还对新科进士的实授作了较为严格的规定，对官宦的门荫特权进行了限制。李炎还整肃了政风，严禁官员无节制的游宴，取缔了进士曲江集宴，促进政风的廉洁和政府形象的改善。
对于形成已久的藩镇割据，李炎也十分重视。其中，平昭义之乱是唐王朝干涉地方藩镇割据的最后一次胜利，对于提高唐中央朝廷的权威和增强对地方藩镇的控制力有着积极的意义。战争结束后，各地的割据藩镇重新遵守朝廷命令，唐朝在形式上获得了统一。除了藩镇，李炎还派兵击败了回鹘，稳定了漠北，谋划了西域，稳定了边疆。
唐武宗李炎统治时期，禁止官吏与民争利，以改善朝廷在百姓心中的形象。李炎提倡官吏们只要拿自己的俸禄就好，不要和别人争夺就业的机会，这样让每个人都可以获利，每一户人家都可以自足。会昌年间，唐代的户口比安史之乱期间增加了一倍多，人口也逐渐出现了恢复的趋势。
会昌六年（846年），唐武宗李炎因为服食丹药，一病不起，与世长辞。他成为了继唐太宗李世民、唐宪宗李纯、唐穆宗李恒之后，又一位因为服食丹药而死的皇帝。