汉文帝元年，时年6岁的刘启被册立为皇太子。太子母窦氏被立为皇后。窦氏出身寒微，经历曲折。代王刘恒继帝位时，代王妃已死，窦氏遂因母以子贵，得以文帝继室正位中宫，母仪天下。
文帝封女儿刘嫖为馆陶公主；次子刘武为代王，后迁为梁王。
汉文帝即位时只有23岁，正值政局变乱之后，中央政权动荡不安，地方势力强盛，公开对抗朝廷，外部匈奴贵族不断南下骚扰，威逼京师长安。面临复杂的局面，稍不留意，刚刚稳定下来的政局就会毁于一旦。年轻沉稳的汉文帝充分发挥了他的政治才干，有条有理地处理国家大事，迅速树立起自己的威望，控制了局势。
西汉王朝建立初期，经过秦王朝的横征暴敛以及连年战乱的过度消耗，当时大量土地荒芜，社会人口锐减，面临经济崩溃、文化极度贫乏的艰难局面。重建中央集权制的国家，恢复和发展社会经济，成为巩固统治的当务之急。汉高祖刘邦吸取秦王朝苛政虐政以致短促灭亡的教训，制定了轻徭薄赋，释放奴隶，复员士兵，重农抑商，与民休养生息等措施，恢复和发展经济。汉并天下，“黎民得离战乱之苦，君臣俱欲休息乎无为”。这些措施在当时是适合社会需要的。
无为而治，与民休养生息的政策在汉初得到大力推行，汉朝廷力图改变经济凋敝、国力衰弱的局面。汉惠帝奖励人口增殖与土地开垦，又免力田人徭役终身。饱经战乱之苦的农民有了土地，得到了一个稳定的生产生活氛围，“民务稼穑，衣食繁殖”，社会矛盾得以缓和，汉初残破的社会经济开始逐渐复苏。
文帝继承了汉高祖无为而治的政策，继续实施发展生产，与民休养生息的基本方针。他废止了秦代的苛刑峻法，除连坐和肉刑；重视农桑，减轻赋税；对匈奴采取和亲政策，徙民实边，避免了战争；以宽容的态度容忍南越王赵佗政权的存在；免收天下农田租税凡20年；为汉代初期社会生产的恢复和发展创造了和平的环境。
汉文帝以厉行节俭名垂史册。他在位23年没有给自己增建一处宫殿园林，车骑御服等奢侈品也毫无增益。臣下建议修建一座灵台，文帝召集工匠核算费用，估计工费需百金。大汉天子富有四海，区区百金对大汉王朝算不得什么，但文帝仍然决定放弃。文帝感慨地说：“百金是中等人家十户的产业，我住先帝这么大的宫室，时常觉得羞愧不配，为何还要修灵台呢？”文帝虽贵不骄，崇俭惜财的形象跃然而出。
文帝平时衣着简朴无华，无非是黑色丝绸。他宠爱的慎夫人也衣不曳地，帷帐无纹绣。他甚至还参加一点田间劳动，以示皇帝对农业经济的关心。文帝统治期间政令宽和，汉初内忧外患的局面得到控制。“社会稳定，百姓实惠，外无大变，内无大役，所以吏守常法，民安故业，四海以内，晏然无事。”
太子刘启自小仁孝温恭，聪明伶俐，深受文帝喜爱。文帝遍请饱学渊博之士为太子太师，教他诗书伦理和修身养性、治国平天下的方略。又言传身教，希望他日后成长为一代有作为的君王。刘启的母亲窦皇后受了汉文帝“无为而治”的老庄学说的影响，“好黄帝、老子言，太子诸窦不得不读《黄帝》、《老子》，尊其术”。文帝的政治路线能够在景帝时代得以继续推行并发扬光大，窦太后起了重要的作用。
太子刘启有一个同胞弟弟刘武，是汉文帝的次子。文帝即位后将刘武封为代王，汉文帝自己在代国为王17年，可见其对幼子的钟爱。文帝后来采纳了青年政治家贾谊的建议，将刘武徙封为梁王，以使梁国为京城长安屏障。梁国统辖40余城，是当时天下膏腴之地。梁国（今河南省东部、山东省西南部）扼守京城长安之咽喉，地理位置十分重要。贾谊这项措施的重要性在“吴楚七国之乱”时得到了验证，正是梁王刘武和梁国军民的坚守，阻挡了叛军攻入长安的道路，这是后话。刘武生得身材伟岸，生性孝顺，很受祖母薄太后和母亲窦皇后的宠爱。
有一次梁王入京，请了哥哥太子刘启，准备入宫觐见皇帝爹爹和母亲、祖母。命人备上驷马高车，太子刘启和梁王刘武喝退仆人，亲自驾车入宫。两个年轻人兴高采烈不免有些得意忘形，呼啸着的骏马一路迅跑，闯过司马门就要进宫，不巧被公车令张释之看见，赶将过去挡住太子和梁王，连车带人扣押下来，不让他们入宫。张释之还列举汉律将两人的违规行为拟成奏章，据实劾奏。原来，汉初有宫中禁令，司马门除天子外任何人不得驾车通过。张释之弹劾太子和梁王，说他们经常出入宫门理应熟悉宫中规则，今敢不下宫门乃明知故犯，当以不敬论处。这道弹劾奏章直接呈到文帝面前，薄太后知道后批评文帝纵容儿子。文帝只好免冠叩谢，自称教子不严还请太后恕罪。接着按照汉朝规矩遣使传诏赦免太子及梁王，才准二人入见。对于这位不畏皇权、忠于职守的张释之，文帝并不责怪其多事，还表扬他守法不阿，升为中大夫，后再升为中郎将。
文帝常将太子刘启留在身旁亲加教诲。上朝时令其在侧观察父亲理政，常令太子参议，以增长其政治才干和驾驭群臣的本领。这时太子刘启已经20多岁了，成长为一位仪表非凡、儒雅端庄的年轻人。
文帝统治时期，吴王刘濞镇守东南已经有30余年，吴国既得铜山铸钱，复煮海水为盐，垄断厚利，国益富强。吴王刘濞倚老卖老，称病不朝。文帝已经在位好几年，从未见吴王入朝觐见。这一年吴王刘濞派遣自己的儿子吴太子到京城觐见皇帝。文帝留他在宫中多住几日，又派皇太子刘启陪伴观光，又嘱咐太子侍从好生照应。吴太子与皇太子刘启年龄相仿，两人相聚很是投机，游玩闲暇时常摆开六博棋局，二人对坐下棋各有胜负。一日，又摆开棋局，皇太子的东宫侍从和吴太子师傅各在左右助阵，不久便争论起来。太子刘启已有三分懊恼，可是那吴太子尚有童心，不肯见机罢手，定要与皇太子决一雌雄。皇太子刘启也不肯示弱，双方你来我往各不相让。到了生死关头，皇太子误下一着棋，被吴太子眼明手快地掩住，眼看牵动全局，就要输去。皇太子刘启不肯认输，定要将一着错棋反悔过来。吴太子哪里肯依？吴太子的师傅多是秉性强悍的楚人，你一言，我一语，帮着吴太子力争，都说皇太子刘启理屈。刘启从未受过这般委屈，一时怒从心头起，竟顺手提起棋盘向吴太子猛力掷去。吴太子未曾提防，一时避闪不及，被棋盘掷中头颅，当即倒地。众人一拥而上抱起吴太子，无奈吴太子已经气绝身亡。
吴太子师傅等急忙奏明文帝，文帝大吃一惊，只好一面严厉训诫太子，一面厚殓吴太子并送柩回吴。吴王刘濞忿恨不已，发怒说：“死在长安就葬在长安，何必送来！”当下派官吏阻截灵柩仍叫发回长安。文帝闻报也就在长安安葬了事。从此吴王刘濞心生怨恨，称疾不朝，每遇朝使到来，骄倨无理。文帝招其入朝，意在当面调解前嫌，刘濞偏不愿往。雍容大度的汉文帝又诏赐吴王几、杖，并免他每岁来朝。但吴王刘濞将丧子之痛牢牢记在心中，仍生变志，至此埋下了“七国之乱”的种子。
文帝在位施行仁政，大臣张武私下收受吴王刘濞贿赂，文帝得知后不但不加责罚，反给他加倍赏赐，还说让他自己懂得羞耻。
黄头郎邓通因为受到文帝的宠爱，竟由侍臣加升为中史大夫。邓通庸碌无能却性情乖巧，只因善于阿谀奉承，不但得到无数赏赐，文帝还将蜀郡的严道铜山赐给邓通，且特许他自行铸钱。于是邓通得铜山铸钱，与吴王刘濞东西并峙，富豪无人能比。
文帝所筑霸陵因山为陵，为的是节省财力物力，并表示：“治霸陵皆以瓦器，不得以金银铜锡为饰，不治坟，以为省，毋烦民。”
汉文帝的一生恭俭为治，将勤勉简朴的作风与政治家的胸怀融为一体，他所竭力提倡和身体力行的薄葬制度，在中国封建史上竟成特色，致为绝唱。
公元前156年，文帝驾崩，皇太子刘启即位，是为汉景帝。
