實行軍政合一、兵民合一的的製度。規定士鄉的居民必須服兵役。每家出一人為士卒，每軌為一伍，伍由軌長率領。每裏五十人為一小戎，小戎由裏司率領。每連二百人為卒，卒由連長率領。每鄉兩千人為一旅，旅由良人率領。五鄉一萬人為一軍，十五鄉共三軍，桓公、國子、高子各率一軍。農閑時訓練，有戰事時出征。這樣既提高了士兵戰鬥力，也不必支付養兵的費用。另外，為解決武器不足的問題，規定犯罪可以用兵器贖罪。犯重罪可以用甲和戟贖罪，犯輕罪的可以用盾和戟贖罪，犯小罪可以用金屬贖罪，銅用來鑄兵器，鐵用來鑄農具。訴訟成功則要交一束箭。從此，齊國的兵器也漸漸充足起來。
通過減少稅收，增加人口的生育水平。從而提高齊國的總體人口數量。對商業特別是鹽商加以重稅，以補足稅收的差異。並實行了糧食，“準平”的政策，避免富人搶奪窮人的糧食，進一步限製貧富的差距。也間接承認了農民自由買賣糧食的權利及自由私田的合法性，並且還保障了私田農的生產利潤。這種經濟政策，亦為經濟層麵的國君集權。並在齊國各處設立“女閭”，將戰犯或罪犯的寡婦充於其間，並抽以稅收。這樣的做法導致了許多秦人、晉人慕名而來到齊國，大大地充實了齊國的國庫。
齊桓公改革之後，齊國國力大為增強，齊桓公開始走上稱霸的道路。他先是與鄰國修好，歸還給魯國以前侵占的棠、潛兩邑，讓魯國作為南邊的屏障；歸還衛國以前侵占的台、原、姑、漆裏四邑，讓衛國成為西邊的屏障；歸還燕國以前侵占的柴夫、吠狗兩邑，讓燕國成為北部的屏障。桓公五年春（前681年），在甄召集宋、陳、蔡、邾四國諸侯會盟，齊桓公是曆史上第一個充當盟主的諸侯。後宋國違背盟約，齊桓公以周天子的名義，率幾國諸侯伐宋，迫使宋國求和。另外，齊桓公還滅了郯、遂等小國。桓公十四年（前672年），陳曆公兒子完，即田完，逃到齊國，桓公想任命他為卿，他不接受，桓公就任命他為工正。
桓公二十三年（前663年），山戎攻打燕國，燕向齊求救。齊桓公救燕，攻打山戎，一直打到孤竹才停。燕莊公送齊桓公到齊境。桓公說：“不是天子，諸侯相送不能出境，我不可以對燕無禮。”於是把燕君所到的地方割給了燕國，叮囑燕君學習召公為政，像周成王周康王時一樣給周朝納貢。諸侯聽說此事，都擁護齊國。桓公二十七年（前659年），桓公妹妹哀薑是魯閔公的母親，她和魯公子慶父淫亂。慶父弑閔公，哀薑想立慶父，而魯人立僖公。桓公召回哀薑，將其殺死。桓公二十八年（前658年），衛文公被狄人騷擾，向齊求救。齊打敗狄人，並為衛國築楚丘城，把衛國臣民遷到那裏。
桓公二十九年（前657年），桓公和蔡姬在水中遊玩，蔡姬晃船，桓公心怕，阻止蔡姬。蔡姬不聽，晃個不停。齊桓公出船，大發雷霆，把蔡姬送了回去。蔡國也不高興，把蔡姬又嫁給別人。桓公發怒，興兵討伐。桓公三十年春（前656年），齊桓公帶領魯、宋、陳、衛、鄭、許、曹七國諸侯伐蔡，蔡國臣民反叛。又討伐楚國，楚成王起兵迎戰，問：“為什麼來到我國？”。管仲回答說：“從前召康公對我國先君太公說：‘你要討伐諸侯，輔助周室。’給我們先君東到大海，西到黃河，南到穆陵，北到無棣的土地。楚國沒有進貢包茅，使周王祭祀時沒有用來縮酒的東西。周昭王南征沒有回來。是因為這些來責問。”楚王說：“沒有進貢，實有此事，這是寡人的過錯。昭王南征沒有回來，你問漢水去吧。”齊軍打到陘。夏，楚王派屈完帶兵抵禦，齊軍退回召陵。屈完對桓公說：“你講道理就算了。如果不，那麼楚用方城山作為城牆，長江漢水作為護城河，跟你們拚了.”於是齊國和屈完盟誓退兵。
桓公三十五年（前651年）夏，桓公大會諸侯於葵丘。周襄王派宰孔賜桓公文武胙，彤弓矢，大路（諸侯朝服之車），不要桓公下拜受賜。桓公想不拜，管仲說：“不可。”，於是桓公還是下拜收賜。秋，又和諸侯會於葵丘，周派宰孔參加。桓公越來越驕傲，諸侯有不少背叛的。宰孔對晉侯說：“齊桓公太驕傲了。”這年，晉獻公死，晉國發生內亂，秦穆公立公子夷吾為晉君，桓公也出兵平亂。這時周朝式微，隻有齊、晉、楚、秦強大。晉國內亂，秦國偏遠，楚王以蠻夷自居，齊桓公成為中原的霸主。桓公說：“寡人向南打到召陵，望見熊山。北伐山戎、離枝、孤竹。西伐大夏，深入流沙之中。登上太行山，到卑耳山才返回。諸侯不要違背寡人。我三次聯合諸侯出兵，六次和諸侯會盟，定襄王太子之位。說以前三王偉大，現在我和他們有什麼兩樣嗎？我想在泰山封禪。”管仲勸說，桓公不聽。管仲又說，要得到遠方的珍奇怪物才能封禪，桓公才不考慮這事。
桓公四十一年（前645年），管仲重病，桓公問他：“你死後，群臣之中誰可做相國？”管仲說：“知臣莫如君。”桓公說：“易牙如何？”管仲回答：“殺掉孩子來討好君主，不合人情，不可以。”桓公說：“開方如何？”管仲回答：“背棄親人來討好君主，不合人情，難以親近。”桓公說：“豎刁如何？”管仲回答：“自己閹割來討好君主，不合人情，難以親愛。”管仲死後，齊桓公不聽管仲的話，重用三人，三人專權。桓公四十二年，戎攻打周朝，周告急於齊，齊令各國諸侯發兵救周。桓公四十三年，齊桓公重病，五公子（公子無虧、公子昭、公子潘、公子元、公子商人）各率黨羽爭位。冬十月七日，齊桓公病死。五公子互相攻打對方，齊國一片混亂。桓公屍體在床上放了六十七天，屍蟲都從窗子裏爬了出來。十二月十四日，新立的齊君無虧才把桓公收殮。
齊桓公呂小白陵寢非常豪華、隨葬品極多。他的陵寢被人掘開之後，發現裏麵有殉葬者的骸骨，橫七豎八地躺在地宮裏。呂小白死於宮廷政變，被豎刁、易牙、開方三個奸賊禁閉在寢殿裏活活餓死，死後數十天，直到腐屍上的蛆爬出室外，才被人發現。死得如此悲慘，仍要殺人殉葬，可見當時以活人殉葬，是必不可少的喪葬禮製之一。
《春秋公羊傳》之評價
《春秋公羊傳》說：“南夷北狄交，中國不絕如線，桓公攘夷狄而救中國。”齊桓公作為春秋時代的第一位齊桓公雕像霸主，他一向是被高度評價的。當時在夷狄的逼迫之下，中原各國的確遭到了極大的威脅，而通過改革而強盛起來的齊桓公，此時充當起了中原各國的保護神，打出了“尊王壤夷”的旗號。作為霸主，齊桓公又是會盟諸侯，又是插手別國事務，又是安定王室，又是征伐夷狄，可謂風光一時。