对外政策方面，武帝一洗汉初至文、景年间退守屈辱的和亲政策，乘国力恢復，派卫青、霍去病、李广等北伐匈奴，将其逐往漠北，封禅于居胥后才班师而还。又打通河西走廊，置敦煌、张掖、武威、酒泉四郡。此外，武帝又两次派张骞出使西域，实行凿空，开启中国与西域的正式关系。至于东、南方的经营，武帝曾派杨朴等人远征朝鲜，立玄菟、乐浪、真番、临屯各郡；又派兵攻入闽越，把当地民民迁往江、淮一带；稍后又派遣路博德、杨僕率兵攻南越，增设九郡。武帝又曾出兵或遣使到西南地区，在西南地区设置益州等郡加以管理。

武帝在位期间推行之内、外政策，对汉室国力及日后之发展，关系甚大。现就其施政得失，综述如下：

就内政方面来说，汉武帝加强中央集权，扫除地方王侯势力，有助建立一强大政府，令国家基础更为稳固。其厉行察举取士，开放仕途，令平民可凭个人才德，获取官职，于是汉室人才辈出，且下启千百年士人政府局面。但武帝之提高君权，侵削相权，实开独裁之风；且其移外朝权力于内朝，重用外戚和宦官，却使戚宦势力日大，暗埋东汉戚宦相乱政的远因，对汉室政局的发展甚为不利。

经济方面，武帝的新经济政策，为国家广开财源，实有助解决频密对外用兵及大事建设而衍生的财政问题。此外，武帝的统一货币，实行平准法、均输法，採用算缗、告缗等，皆有助打击豪强，抑制兼併。但武帝虽积极开源，惜其早年好大喜功，耗费太大，令国家出现严重经济危机。其打击豪强、商贾，皆在防其囤积以谋利，而未能解决汉初以来日趋严重的土地兼併问题；而其限制工商业的发展，也对经济有负面影响。幸好，汉武晚年能知改过，既停止对匈奴用兵，并下令罢逐为他求仙药而伤民糜费的方士，拒绝在轮臺屯田远戍，又减免田赋，鼓励农业生产，以纾解民困，这正是武帝虽有亡秦之失而得免亡秦之祸。

学术方面，武帝表彰儒术，罢黜百家，立五经博士及博士弟子员等措施，儒学由是定于一尊，亦有利大一统王朝对思想的控制，但影响后世学术发展，虽使经学空前发达及儒家学说成为中国的正统思想外，却扼杀了其他学说和技艺的发展。且武帝的立五经博士，而博士皆治经今文，治经古文的皆不得立博士，结果到后来，便产生激烈的经今古文之争。此外，武帝採董仲舒崇儒的建议，而董仲舒的儒学已渗入阴阳五行的思想，加以武帝为申明皇权神授之说，其行封禅，改正朔等，全附会阴阳学说，影响所及，两汉学术发展，皆渗有浓厚的神秘色彩。

军事方面，武帝一扫先祖对外族屈辱退缩之策，积极经营西夷，其对匈奴大事征伐，为汉室解除边患，长年的用兵，亦令国家版图大增，超越秦朝；汉人的声威，因武帝用兵四方及遣张骞出使，于是远播外地。但武帝之好大喜功，喜对外征伐，使文景以来的积贮消耗殆尽，亦使汉步入中衰。但他晚年时，放弃出击匈奴的做法，又拒绝桑弘羊屯田西域的建议，对外政策变为消极，又影响昭帝的政策，改以休养为本。

在汉武帝统治的五十多年，不但是汉朝最强盛的时期，亦是中华民族历史上辉煌的一页。可惜汉武帝本人好大喜功，经常对外用兵，劳民伤财，兼且大建宫室，大事游幸，尤其晚年更信方士、求仙药，使国力大耗。因而武帝的表现可算得失参半。

汉武帝的施政内容