贞观时期（627—649），由于唐太宗的励精图治，政治清明，社会安定，经济发展，文化繁荣，国势极为强盛，出现了历史上艳称的“贞观之治”。这一时期，特别是贞观前期的主要业绩如下：
第一，在政治方面，唐初沿用隋制，而略有改革。朝廷设中书、门下、尚书三省，三省长官中书令、侍中、尚书令共议国政。贞观时因太宗曾为尚书令，臣下避不敢居，便以左、右仆射为尚书省长官，与中书令、侍中号为宰相。宰相品位既高，太宗常以参议朝政、参知政事、同中书门下三品（因中书令、侍中都是三品官）、同中书门下平章事的名义，任职位较低，又有才能的官员，担任宰相职务。这样不但有利于进用贤才，而且宰相的人数多了，可使互相制约，避免个人专断，从而加强了皇权。
三省各有分工，中书出诏令，门下掌封驳，尚书管执行。唐太宗对三省长官要求很严，他曾对黄门侍郎王珪说：“元置中书、门下，本拟相防过误。人之意见，每或不同，有所是非，本为公事。或有护己之短，忌闻其失，有是有非，衔以为怨。或有苟避私隙，相惜颜面，知非政事，遂即施行。难违一官之小情，顿为万人之大弊。此实亡国之政，卿辈特须在意防也。”后来太宗又一次对侍臣说：“中书门下，机要之司。擢才而居，委任实重。诏敕如有不稳便，皆须执论。比来惟觉阿旨顺情，唯唯苟过，遂无一言谏诤者，岂是道理？……自今诏敕疑有不稳便，必须执言，毋得妄有畏惧，知而寝默。”唐太宗因此重申三省旧制，凡军国大事，由中书舍人各抒己见，并且署名，叫做“五花判事”。制敕草成后，经中书侍郎、中书令审查，再送门下省，交由给事中、黄门侍郎驳正；复奏以后，然后施行。“由是鲜有败事”。
唐初地方行政分州、县两级，设刺史和令为州、县长官。地方官的好坏，直接关系到人民的休戚。唐太宗很重视地方官的人选，他说：“朕居深宫之中，视听不能及远，所委者惟都督、刺史，此辈实治乱所系，尤须得人。”他经常把都督、刺史的姓名写在屏风上，对他们治绩的好坏，分别列于名下，以便考察。由于马周建议朝廷不可独重内臣，而轻视刺史、县令，太宗宣布：“刺史朕当简择，县令诏京官五品已上各举一人。”这样就大大提高了地方官的素质。贞观年间，各地循吏辈出，如邓州刺史陈君宾“储仓充羡”，通、巴二州刺史李桐客“治尚清平”，沧州刺史薛大鼎、瀛州刺史郑德本、冀州刺史贾敦颐“皆有治名”，河北人民称道他们为“铛脚刺史”。因而使唐初吏治出现了“法平政成”的局面。
唐初为改变隋末苛法滥刑的局面，制定《武德律》，“大略以开皇为准”，而删其苛细。贞观元年，太宗又命长孙无忌、房玄龄等，本着“意在宽平”的精神，重加删定。贞观十一年书成，定律五百条，分为12卷，一曰名例，二曰卫禁，三曰职制，四曰户婚，五曰厩库，六曰擅兴，七曰贼盗，八曰斗讼，九曰诈伪，十曰杂律，十一曰捕亡，十二曰断狱。比隋代旧律，减大辟者九十二条，减流入徒者七十一条。“凡削烦去蠹，变重为轻者，不可胜纪”。改革后的《贞观律》成为唐律的定本，对后世封建法律起过重要影响。
第二，在经济方面，继续推行武德末期颁行的均田制。贞观初，泽州刺史长孙顺德发现“前刺史张长贵、赵士达并占境内膏腴之田数十顷，顺德并劾而追夺，分给贫户”。贞观十一年七月二十日暴雨成灾，太宗“诏废明德宫及飞山宫之玄圃院，分给河南洛阳遭大水户”。这说明当时确实给农民分配过土地。不过这种土地除没官及官地外，大多为“荒闲无主之田”。因此荒地较少的“狭乡”，农民受田往往不足规定的数量，所以贞观初“朝廷立议，户殷之处，得徙宽乡”。贞观十一年新颁唐律规定，宽乡占田违限不以违令论处。原因是“务从垦辟，庶尽地利，故所得虽多，律不与罪”。贞观十八年二月，唐太宗“幸灵口（今陕西临潼县零口镇），村落偪侧，问其受田，丁三十亩”。太宗因忧授田不足便“诏雍州录尤少田者并给复，移之于宽乡”。均田制的推行，使贫困的农民多少得到一些土地，促进了农业生产的发展。
唐太宗经常派遣使者巡视各地，考察官吏，劝课农桑。他告诫使者到达州县时，当“遣官人就田陇间劝励，不得令有送迎，多废农时”。为了不误农时，唐太宗还在法律中规定，“诸非兴造及杂徭役，十庸以上坐赃论”。以此防止非时调用民工，有利于季节性很强的农业生产。
唐太宗还很重视水利建设，除朝廷设置专官，以“掌天下川渎陂池之政令”外，各地兴修水利，颇著成效。据《新唐书·地理志》记载，贞观中所修水利，北方多渠道，有如虢州弘农渠，太原晋渠、栅城渠，河中涑水渠、十石垆渠、马鞍坞渠，冀州葛荣渠，陕州利人渠，瀛州长丰渠、滹沱渠，沧州无棣渠等，南方多塘堰，如福州材塘，泉州诸泉塘、永丰塘、横塘、颉洋塘、回清塘，绵州折脚塘、云门堰、洛水堰，资州百枝池，扬州雷塘、勾城塘，杭州阳陂湖等，不下二十余处，其他不见记载的可能更多。水利的兴修，自然使“百姓获其利”。
贞观时期，由于社会安定，人口增加，生产不断发展。贞观初年，霜旱为灾，米谷踊贵，一匹绢才得一斗米。贞观三年，关中丰熟，逐食外地的人民“咸自归乡，竟无一人逃散”。贞观四年，“断死刑二十九人，几致刑措。东至于海，南至于岭，皆外户不闭，行旅不赍粮焉”。八年九年，“频至丰稔，米斗四、五钱，马牛布野，外户动则数月不闭。至十五年，米每斗值两钱”。这就是所谓“贞观之治”的太平景象。
第三，在文化方面，唐太宗尊崇儒学，自称：“朕所好者，唯尧、舜、周、孔之道。”因为儒家之道，是“可以正君臣、明贵贱、美教化、移风俗”而有利于封建统治的精神工具。贞观二年始以孔子为先圣，在国学中设置庙堂，以备祀典，并下令各州县都置孔子庙。
为了培养更多通晓儒学的士人，唐太宗大力兴办学校。在朝廷设立国子监，下隶国子学、太学、四门学、书学、算学、律学六种学校，收教各级官僚子弟。另有弘文、崇文两馆，专为皇亲国戚和大官僚子弟而设。在地方设京都学及府、州、县学，但主要是州、县两级学校。这些学校就其规模、种类、数量和课目来说，都比前代为进步。特别是专科性质学校的出现，在中国教育史上占有重要的地位。
太宗的崇儒，引起了对经学的重视。贞观四年，他以经籍流传已久，文字颇多讹谬，命颜师古于秘书省考定“五经”。颜师古是名儒颜之推的孙子，少传家业，尤长训诂、声韵、校勘之学。他据晋、宋以来经籍古本，悉心校正，完成了《易》、《书》、《诗》、《春秋》、《礼记》“五经”定本，于贞观七年颁行全国。是为统一经学的第一步。不久，太宗又以儒家师说多门，章句繁杂，命国子祭酒孔颖达撰定“五经”义疏，贞观十六年书成，凡180卷，名曰《五经正义》。参与这项工作的有颜师古、司马才章、王恭、王琰等二十多人。书成以后，由于博士马嘉运提出许多批评意见，至高宗永徽四年重新裁定，明令颁行。《五经正义》的编撰，实现了前此未有的经学思想的统一。
唐太宗还很重视历史对政治的借鉴作用。他说：“以古为镜，可以知兴替。”因而贞观时期，在史书编纂上取得了重要的成绩。贞观三年，太宗诏修齐、周、隋、梁、陈五代史，于中书省置秘书内省以司其事。由令狐德棻、岑文本修周史，李百药修齐史，姚思廉修梁、陈史，魏徵、颜师古、孔颖达修隋史，以房玄龄、魏徵为总监。贞观十年五代纪传修成。计《周书》50 卷，《齐书》50卷，《梁书》56卷，《陈书》36卷，《隋书》55卷。为与五代纪传相配合，贞观十五年，又命于志宁、李淳风、令狐德棻等纂修《五代史志》，历时十五年，成书30卷，编入《隋书》，故《隋书》共85卷。贞观二十年，有诏重修《晋书》，先后由房玄龄、褚遂良、许敬宗监修，参加编纂的有令狐德棻、李淳风、李延寿等十八人。逾二年成书，凡130卷。以上六史均系官修，那时史家李延寿又私撰《南史》80卷，《北史》100卷，统称为唐初“八史”。
在修撰前代史的同时，也开始修撰国史。贞观三年闰十二月，“别置史馆于禁中，专掌国史”。贞观初，姚思廉始撰纪传体的国史，粗成30卷，嗣后续有修撰。贞观十七年，唐太宗要观看国史，要求房玄龄“撰以闻”。“玄龄乃与给事中许敬宗等删为高祖、今上实录；癸巳，书成，上之”。从此，除纪传体的国史外，又创立了编年体的实录，历朝相继纂修不辍。由此可见，贞观时史学盛极一时的情况。