武德九年（公元626年）六月四日一早，高祖上朝，眾大臣已到齊，隻等李建成、李世民、李元吉兄弟到達。而這時李世民卻正率尉遲敬德、侯君集等九人，埋伏於玄武門內。玄武門是宮城北門，內廷警衛在此駐紮重兵，是出入內宮必經之路。李建成、李元吉兩人行至臨湖殿方覺有變，想掉頭回馬，李世民已騎馬迎麵而來，李元吉倉皇張弓，連射三矢，因控弦不開，皆未中的。李世民取弓還擊，李建成當即中箭而死。尉遲敬德騎馬而至，李元吉立即往武德殿奔逃，尉遲敬德引箭便射，將李元吉射死。東宮、齊府精兵二千餘人趕來攻玄武門。
在玄武門的秦府兵不多，形勢十分危急，秦府兵趕忙緊閉宮門抵抗，東宮、齊府精兵力攻很久，不得入，遂鼓噪進攻秦府。正在這緊要關頭，尉遲敬德持李建成、李元吉首級趕到，東宮、齊府將領和士兵見主子已被殺，無心戀戰，遂潰逃而去。隨即，李世民派尉遲敬德麵見李淵，說：“秦王以太子、齊王作亂，舉兵誅之，恐驚動陛下，遣臣宿衛。”李淵見事已如此，無可奈何。兩天以後，唐高祖下詔將李世民立為太子。八月，唐高祖禪位成為太上皇，李世民登上帝位，即唐太宗。第二年年初，唐太宗改元貞觀。
玄武門之變，顯示出李世民的果敢和殘忍。王夫之曾評價說：“太宗親執弓以射殺其兄，疾呼以加刃其弟，斯時也，窮凶極慘，而人心無毫發之存者也。”況且，李世民兵變兩個月後就登上帝位確有逼父退位之嫌。然而後世人在評價李世民時卻極少提到玄武門事變這血腥的一幕，這要得益於李世民在位時的良好政策和對民心的多方麵把握。
◎ 民族融合 民心所向
就在玄武門事變後，突厥頡利可汗趁唐朝內亂，大舉入侵。太宗遣尉遲敬德出戰，大敗突厥。未幾，頡利又再次入侵，到達渭水便橋，並遣使臣到長安示威。於是太宗親率六騎到渭水，與頡利隔河相會，這時唐朝大軍亦陸續到達。頡利見唐軍軍容嚴整，以為無隙可乘，於是與太宗議和，隨即北歸，此即為“便橋會盟”。
貞觀四年（公元630年）三月，唐將李靖、李炆大敗突厥，俘頡利可汗，突厥滅亡，唐朝的版圖擴大到了今天的貝加爾湖以北。原屬突厥的部落有的北附薛延陀，有的西奔西域，投降唐朝的尚有十多萬人。唐太宗召集朝臣商議如何處理這十多萬突厥降眾。大多數朝臣認為：北方的遊牧民族自古以來就是中原地區的嚴重邊患，今天有幸將其滅亡，應該將他們全部遷到黃河以南的內地居住，打亂他們原來的部落組織和結構，使其分散雜居在各個州縣，引導他們耕種紡織。這樣，就可以使原來桀驁不馴的遊牧民族變成易於管理的內地居民，使塞北之地永遠安寧。
亦有人提出，少數民族弱則請服，強則叛亂，向來如此。應該將他們驅趕到莽莽草原之上，不可留居內地，以絕心腹之患。隻有中書令溫彥博力排眾議，主張將突厥降眾遷居到水草豐美的河套地區居住，保全他們的原有部落，順應他們的生活習俗，這樣既可以充實空虛之地，又可以加強北邊的邊防力量。
溫彥博還指出：“天子對萬事萬物，應該像天覆地載一樣，無有遺漏。今天突厥在窮困潦倒之時歸降於我，能將他們拒之於外而不予接受嗎？”唐太宗很讚成溫彥博的建議，並補充說：“自古以來都是貴中華而賤夷狄，隻有我對他們是愛之如一的！”於是，他便在河套地區設立了定襄和雲中兩個都督府，統領突厥降眾。對於願意歸附的各級酋長，都拜為將軍、中郎將，列於朝廷，五品以上的少數民族官員就有一百多人，幾乎占到了全部朝臣的一半，相繼遷入長安居住的將近萬家。唐太宗的這個政策，很快便得到了周邊很多民族的擁護，他們紛紛將唐太宗尊為“天可汗”（意思為“像天一樣偉大的領袖”），敬若神明。
平定突厥之後，太宗繼續經營西域，先後多次用兵。貞觀八年（公元634年），吐穀渾寇邊，太宗派李靖、侯君集、王道宗等出擊，次年吐穀渾伏允可汗逃入沙漠，後為國人所殺，太宗另立吐穀渾國王。貞觀十三年（公元639年），太宗因為高昌王曲文泰去西域朝貢，所以命侯君集、薛萬徹等率兵伐高昌。次年，高昌王病死，其子智盛繼位，投降唐朝。太宗於是在高昌首府交河城設置安西都護府，西域各國皆到長安朝貢。
貞觀十五年（公元641年）正月，唐太宗在吐蕃（今西藏地區）讚普鬆讚幹布的多次請求下，答應將宗女文成公主嫁給他，並派禮部尚書、江夏王李道宗護送公主入藏。鬆讚幹布聞訊大喜，親自從首都邏些（今西藏拉薩）來到河源（今青海鄂陵湖西），以子婿之禮接見李道宗。他看到中國華麗的服裝和壯觀的儀仗，十分羨慕。從此，吐蕃和唐朝結為甥舅關係，相互學習，友好相處。
李世民的宗室，幾代都有少數民族的血統，李世民的祖母獨孤氏為鮮卑人，皇後長孫氏的祖先為北魏拓跋氏，可能由於這一緣故，加上李世民廣闊的胸襟，唐初並不過分歧視少數民族。民族融合的大趨勢不僅使得唐朝成為中國曆史上最為強盛和開明的王朝，也使得唐朝人民生活安定，在世界範圍都贏得了極高的聲譽，這在中國的封建曆史上是非常少見的。