显德六年（公元959年），周世宗决定北伐。
周世宗命韩通率军从陆路出击，赵匡胤率军从水路出击。周世宗率少量禁军深入敌后，大军被远远地甩在后面。到处都有辽兵在活动，赵匡胤忙调骑兵赶去护驾。周军不费吹灰之力，得了3州16县。
周世宗忽染重病，北伐被迫中止。周世宗抱憾而归。
6月18日，一代英主周世宗驾崩，年仅39岁，7岁的儿子柴宗训即位，即恭帝。
公元960年元旦佳节，八岁的皇帝宗训正在宫殿中接受大臣的朝贺，忽然镇州、定州派来的使者跑进宫殿报告说，北汉刘钧和辽兵侵略边境。大臣们慌忙商量，决定让赵匡胤带兵去迎敌。第二天傍晚，大军来到陈桥驿，扎下了大营。
天快亮时，大家一齐来到赵匡胤住的帐子前。将士都聚集在帐前，军士们手里拿着武器，齐声高喊："三军没有皇帝，我们愿让赵点检当皇帝。"
高怀德、石守信把黄袍披在了赵匡胤的身上。全军将士跪了下去，再次高呼万岁、万岁、万万岁，声音响遍了天空。
赵匡胤说："你们贪图富贵，怎么能让我来做这种不义的事呢？何况这么重大的事情怎么可以这么仓猝呢？"
赵匡胤还要说什么，众将士已拥着他上了马，向汴京（开封）进发。赵匡胤与将士"约法三章"，不得惊犯太后、幼主，不得侵凌大臣，不得侵扰京城，为实现政权的稳定过渡起到了重要的作用。
周朝君臣眼见大势已去，只好集合百官，宣读草拟的"禅位"诏书，将皇位让给赵匡胤。显德七年（公元960年）正月初三，赵匡胤登上帝位，改国号为"宋"，即宋太祖。
宋太祖建立宋政权后，面临两大难题：一是尽快统一全国；二是加强中央集权，防止分裂割据的局面的再现。
961年的一天，赵匡胤召见大臣赵普，宋太祖问："天下自从唐末以来的几十年间，共换了八姓十几个皇帝，战火不断，百姓困苦不堪，这是为什么呀？我想平息战火，使国家长治久安，百姓安居乐业，有什么办法吗？"
赵普说："这是因为皇帝的势力弱而大臣的势力强。如果想改变藩镇割据的局面，只有削弱众臣的权力，控制他们的钱粮，收编他们的部队，天下就会太平。"
宋太祖说："你不用说了，我明白了。"
不久，宋太祖把石守信、王审琦等大将召来饮酒，在大家喝得醉醺醺的时候，宋太祖对众将说："我如果没有你们就不会有今天，你们的恩情我会永远牢记。但天子很难当，还不如当个节度使快活，我现在连睡觉都不安稳！"
石守信等众将忙问："这是为什么呀？"宋太祖说："我这个位置有谁不想坐呀！"石守信等众将听了，连忙叩头说："陛下怎能这样说呢？现在天命已定，谁敢违抗天命呀！"宋太祖说："你们虽然没有野心，但手下人若贪图富贵，把黄袍给你们穿上，那时就是你们不想当皇帝，能做到吗？"
石守信等人听了，都非常害怕，恐遭杀身之祸。他们一边叩头一边哭着说："我们太愚蠢了，没有想到这一点，求陛下可怜我们吧，指出一条生路。"
宋太祖说："你们为什么不放弃兵权，去当地方官，广置良田美妾，享享清福。君臣之间就不会互相猜忌，这样不是很好吗？"第二天，众将都以自己有病无法继续带兵为由，求宋太祖解除兵权。宋太祖收回了他们的兵权，把他们派往各地去做官。
为了彻底根除兵权过分集中在某些将领手中的弊端，宋太祖采取了一些措施。最核心的是确立枢密院和三衙的领兵体制，握兵之权和发兵之权的分离。为了防止将领和士兵形成根深蒂固的亲党关系，军队的将领经常加以调换，同时经常变动军队的驻地，每隔三年或二年甚至半年更换一次，使"兵无常帅，帅无常师"。
在治军方面，宋太祖确立了"少、严、精"的基本政策。为了防止军士逃亡，在士兵脸部、手部等处刺字。宋太祖制定了"阶级之法"和一系列禁令，确立各级军职的上下绝对隶属关系，绝对不容许冒犯上级。
赵匡胤认为，武力可以取天下，却不可以治天下。在百废待兴时，应采取怀柔政策。
对于贫贱时的仇家，赵普曾给赵匡胤开了一张名单，求赵匡胤除掉。赵匡胤说："如果将仇家斩尽杀绝，那样做会众叛亲离的。"
一次，谈到桑维汉贪污，赵匡胤笑着说："既要用其长，就应护其短。赏他十万贯，塞破他的屋子！"
赵匡胤自己节俭，赏赐自己的臣属却出手大方。臣属有病有了功劳，赵匡胤都给予赏赐。
曹彬征讨江南以前，赵匡胤许诺凯旋后升他为使相。凯旋后，赵匡胤说："现天下未定，给你升官你就不肯出战了，先为朕攻下北汉再说罢！"
曹彬怒气冲冲地回到府中，发现赵匡胤派人送来的财物堆满了屋子。曹彬叹道："升官也不过多得钱呀！"
为了扩大中央集权的统治基础，保证国家的长治久安，宋太祖推行重文轻武的政策。宋太祖任用大批儒士，命他们培养人才。宋朝政府修复了大批孔庙，增修国子监学舍。在国子监开学讲书的第一天，宋太祖派使者送去了美酒。
宋朝继承了科举考试制度，放宽了科举考试的范围，只要有文化的人都可以参加科举。宋太祖亲自主持殿试，评选人才。
禁军统帅的权力被分割后，宰相的权力最大，宋太祖命文臣做宰相。
宋太祖在"重文"的同时，并没有歧视武臣，不论文臣武将，只要有才能都得到了提拔。
宋太祖制定一系列制度来削弱藩镇的权力，不再让节度使掌握兵权，强化和完善县级政权，削弱藩镇的权力。
宋太祖把中央官吏分派到各地担任知府知州，这些官员都是文官，收回了节度使所拥有的行政权力，加强了朝廷对地方的控制权。位尊权重的节度使的权力遭到削弱，其实际权力相当于某一州郡的长官，甚至只是一种荣誉称号。
为了防止地方文官截留财赋，收买军队进而危及中央，宋太祖把各地的租税和商税全都集中到朝廷。这样，全国的财政收入源源不断输往朝廷，军费充足了。
宋太祖是廉洁、节俭的典范。在统一天下后，他没有忘乎所以，更没有骄逸放纵。各地的金银财宝源源不断地运到东京，宋太祖把它们作为军费，贮藏在内库，从不挥霍。
那时，宫中挂的帘子是用普通青布做的；宋太祖穿的衣服，除了礼服外，都是用劣等绢料做成的，洗得发白了，还舍不得换。