边疆秩序的重新安定
经过二十余年的休养生息，汉帝国逐渐恢复了国力。到了宣帝中期，汉朝已经积蓄了相当的实力，可以重新稳定边疆。汉代，在青海湖周边分布着很多羌人部落，他们以游牧为生。汉武帝开拓河西，将势力发展到青海湖，当地羌人部落纷纷归附汉朝。但当武帝末年汉朝收缩边疆力量后，羌人部落陆续脱离汉朝，处于相对独立的状态。匈奴一直想联合羌人对抗汉朝，所以在昭帝、宣帝时期不断派出使者前往羌人地区。元康三年，在匈奴的唆使下，羌人各部结成联盟，对抗汉朝。他们不顾汉朝官员的反对，率领部众穿越汉塞，进入金城郡游牧。宣帝急忙派遣光禄大夫义渠安国去解决问题。义渠安国临行前，老将赵充国叮嘱他，羌人敢于大举越塞，显然早有谋划，希望他预先做好防备。但义渠安国并没有把赵充国的嘱托放在心上，仅率三千人前往金城郡。义渠安国召集羌人各部首领议事，把公开违抗汉朝法令的首领当场斩首，引发羌人部落大反叛。羌人攻略城邑，斩杀汉朝官员，还将义渠安国率领的汉军击破。义渠安国仅仅率领少数部众逃回，金城郡局势全面失控。
眼见西北局势危急，年逾七旬的老将赵充国主动请缨。宣帝让赵充国先行前往观察形势，自己则动员内地兵力增援。赵充国抵达前线，官员们都认为金城郡局势混乱，应当等待增援的内地大军到位后，再收复金城郡。赵充国却指出应当趁羌人立足未稳，先稳定金城郡。赵充国率领前线仅有的一万余人向金城郡推进，对羌人的挑战一概不理。羌人久闻赵充国大名，也不敢贸然出击，汉军最终平安进抵金城郡。
通过调查，赵充国获知，这次叛乱主要是先零羌挑起，其他羌人部落大多持观望的态度。赵充国于是派人通知羌人各部落，称朝廷已经调集十余万大军，很快就将赶到，这次讨伐主要针对先零羌，凡是能够帮助朝廷讨伐先零羌的部落，将不追究责任。不过，赵充国的方针却遭到地方官员的反对，他们认为羌人联合作乱，应当一并剿灭，为此他们联名上书宣帝弹劾赵充国。宣帝下令责问，赵充国据理力争，最后宣帝同意执行赵充国的计划。赵充国集中力量平定先零羌，对其他羌人部落则全部赦免。金城郡的局势很快得到平定。赵充国平定羌乱后，先后三次上书宣帝，提出留兵屯田金城郡才是稳定羌人的长久之计。经过激烈的廷议，宣帝最后采纳了赵充国的意见，还设置了护羌校尉以专门管理羌部。在赵充国的操持下，羌人重新归附汉朝，金城郡的辖域也有所扩大。此后直到西汉末年，羌人再也没有掀起大规模的反叛。
武帝末年，汉朝放弃了对西域各国的直接管理，西域各国纷纷投靠匈奴，不时斩杀过往汉使，西域交通处于时断时续的状态。楼兰国地处玉门关外，是汉朝使者出使西域的首站，元凤四年，霍光决定重新控制楼兰。他派遣傅介子刺杀了反叛的楼兰王安归，立安归的弟弟为楼兰王。新楼兰王担心匈奴报复，请求汉朝保护，霍光派遣少量部队驻扎在楼兰国的伊循城，还更名楼兰国为鄯善国，使其成为汉朝经营西域的基地。这是自武帝颁布“轮台诏”以来，汉朝首次向西域拓展势力。
武帝元封年间，汉朝与乌孙联姻，建立了联盟关系。“轮台诏”颁布以后，汉朝势力撤出西域，匈奴不断侵袭乌孙。昭帝时期，汉朝公主刘解忧多次上书朝廷，请求汉朝救援。但霍光并不想开拓西域，只是派使者安抚乌孙昆莫和解忧公主。匈奴见到汉朝无力支援乌孙，更有恃无恐，频繁袭扰乌孙，抢夺牲畜和人口，还威胁昆莫交出解忧公主。本始三年，宣帝发兵十五万讨伐匈奴，乌孙出兵五万相助。此次出征，汉军大获全胜，乌孙也坚定了与汉朝结盟的信心。元康二年，乌孙昆莫提出要立自己和解忧公主所生的儿子元贵靡为储君，想为元贵靡选配一个汉朝公主，并派出三百余人的庞大使团携带厚礼前往汉朝求亲。宣帝同意了昆莫的要求，选择刘解忧的侄女刘相夫为和亲公主，还安排刘相夫在上林苑学习乌孙语。神爵二年，宣帝派遣长罗侯常惠护送刘相夫前往乌孙，但汉朝使团还没有抵达乌孙，昆莫突然去世，乌孙贵族没有立元贵靡为昆莫，而是立昆莫侄子泥靡为新昆莫。宣帝认为乌孙负约，召回刘相夫，汉朝与乌孙的第三次联姻没有达成。
车师国邻近匈奴，在汉朝势力撤出西域后，车师立刻归附匈奴，成为匈奴威胁西域各国的基地。地节二年，宣帝派遣侍郎郑吉在渠犁，负责统辖西域的匈奴日逐王率部众投降汉朝，车师国的威胁被彻底解除。在郑吉的不懈努力下，车师国重新成为汉朝的属国。
神爵二年日逐王降汉，宣告匈奴统治西域的终结，汉朝重新掌控西域各国。为了便于管理，宣帝于神爵三年下令设置西域都护，驻于乌垒城，秩级为比二千石，与内地郡守级别相当，是西汉经营西域以来设置的最高级别官员。在争夺车师的战争中，屡立战功的郑吉成为第一任西域都护。鉴于车师特殊的战略地位，宣帝还在车师设置戊己校尉，主管车师国事务和当地屯田，受西域都护的节制。
西域都护的设置，宣告了西汉王朝开始对西域各国实施直接的行政管理，日后西域各国日常事务皆交由西域都护处理，而不必上报朝廷。西域都护也可以根据需要征调西域的屯戍汉军和西域各国军队，对西域的管理能力大大增强。西域都护设置不久，便遇到了一次严峻的危机。前面提到，神爵二年乌孙贵族拥立泥靡为昆莫，泥靡的母亲是匈奴人，他对解忧公主怀有敌意，虽然按照乌孙风俗续娶了解忧公主，但对待解忧公主十分粗暴。解忧公主联合汉朝官员刺杀泥靡，结果行动失败，泥靡负伤逃脱，调集军队反攻解忧公主。面对乌孙国的严峻局势，郑吉果断征调西域屯戍的汉军和西域各国军队前往乌孙，将解忧公主解救出来。为了维持汉朝与乌孙的关系，宣帝将参与行刺泥靡的汉朝官员处死，解忧公主也受到责问，这件事暂时得到平息。
甘露元年，乌孙再起内乱，老昆莫与匈奴女子所生的儿子乌就屠杀死了泥靡，自立为昆莫。乌就屠扬言要断绝与汉朝的关系，归附匈奴。宣帝得知消息，命驻扎在金城郡的破羌将军辛武贤率领部队赶赴敦煌郡，同时命令内地调集物资，做出兵乌孙的准备。这时西域都护又发挥了重要作用，郑吉通过解忧公主的侍女冯嫽劝谕乌就屠归附汉朝。乌就屠已经知道汉朝正在集结军队，同意归降。西域都护郑吉不费一兵一卒就解决了乌孙国内乱，使汉朝免于出兵。通过郑吉的调解，双方最后商定将乌孙分为两部，解忧公主的儿子元贵靡为大昆莫，乌就屠为小昆莫，各领一部。经过这样的处理，乌孙分裂成两个国家，势力大大削弱。而西域都护从此也具有了干涉乌孙国政务的权力，之后乌孙大小昆莫的选立，几乎都由西域都护决定，乌孙国逐渐从汉朝的盟国转变为汉朝的属国。
宣帝时期，在稳定边疆方面所取得的最大成就，莫过于匈奴的归附。武帝末年，匈奴重新崛起，多次重创汉军，再度成为汉朝北部边患。昭帝时期，匈奴保持着对汉朝的高压态势，频繁内侵，但因为霍光重视边防，边郡太守和驻边将领也恪尽职守，匈奴每次入寇，获利甚少，再加上东方的乌桓迅速崛起，与匈奴争锋，匈奴对汉朝的袭扰逐渐减缓。本始二年，乌孙昆莫上书汉廷，愿倾全国之兵联合汉朝讨伐匈奴。霍光早已做好反击匈奴的准备，得到乌孙昆莫的来信，与昆莫约定共同出击匈奴。次年，汉朝集结十五万大军，兵分五路，一同出击。乌孙出兵五万相助，这是自征和三年李广利兵败后，汉朝第一次大规模主动出击匈奴。单于闻知汉、乌孙联军二十万，不敢迎击，号令各部向漠北撤退，一些部落因为消息不畅，仓促之中很多老弱、牲畜来不及转移，被汉、乌孙联军斩获。此役匈奴虽然没有遭到致命打击，但损失很大。当年冬，匈奴又遭遇严重雪灾，牲畜、部众冻死无数。匈奴北方的丁零、东方的乌桓、西方的乌孙趁机进攻匈奴，匈奴惨败，属国、属部纷纷脱离。匈奴元气大伤，再也没有能力内侵汉朝。
神爵二年，匈奴单于病逝，右贤王屠耆堂被部分贵族拥立为握衍朐鞮单于。握衍朐鞮单于即位后，残害前任单于的亲信，导致匈奴内部的分裂。匈奴日逐王在此时投降汉朝，致使匈奴在西域的统治彻底瓦解。神爵四年，部分匈奴贵族另立呼韩邪单于，击败握衍朐鞮单于，迫使其自杀。但是呼韩邪单于并不能完全控制匈奴各部，各部首领纷纷自立为单于，一时出现五位单于，他们互相攻伐，匈奴民众伤亡惨重。最后，郅支单于逐渐兼并其他三位单于，击败呼韩邪单于，基本统一了匈奴各部。面对郅支单于的步步紧逼，呼韩邪单于决定归附汉朝。甘露二年，呼韩邪单于率部来到汉朝五原郡边塞之外，派使者觐见宣帝，表明归附之意，同时提出愿于次年正月亲自赴长安朝见宣帝。
宣帝获知呼韩邪单于愿意归附汉朝，极为重视，命令沿途整治道路、馆舍准备接待，还派遣车骑都尉韩昌迎率领二千骑兵前往五原郡迎接。甘露三年正月，呼韩邪单于如期来到甘泉宫，朝见宣帝。宣帝对呼韩邪单于恩宠有加，命其排位在诸侯王之上，还厚赐物品无数。呼韩邪单于请求留居于汉朝塞外，为汉朝守边。宣帝非常高兴，命长乐卫尉董忠领兵一万余人赴塞外保护呼韩邪单于，还命令边郡调拨粮食给归附的匈奴部落，帮助他们渡过难关。呼韩邪单于得到汉朝的支持，实力迅速恢复，击退了郅支单于数次进攻。郅支单于无法取胜，只能退居漠北，匈奴实际形成了南北单于对峙的态势。
呼韩邪单于归附汉朝的意义极为重大。汉朝立国以来，匈奴一直是严重的北方边患。汉初，汉朝通过输送币帛和联姻以维持北疆的安宁。汉武帝虽然多次击败匈奴，但匈奴依然与汉朝处于对峙状态，并在武帝末年和昭帝时期重新威胁汉朝边疆。呼韩邪单于的归附，使匈奴成为汉朝的藩属，自此汉朝周边的所有民族政权都被置于以汉朝为中心的统治秩序之下。
宣帝成功地结束了霍氏专权，稳定了刘汉天下。而在他亲政之后，整个国家政治清平，百姓安居乐业，呈现出蒸蒸日上的局面。随着国家的日益富强，武帝末年以来日益严重的边疆危机得到缓解，汉帝国重新成为东亚世界的主导。仅仅三十余年，汉帝国就成功摆脱了武帝末年社会动荡的局面，国家经济、文化持续发展，无愧于泱泱大国的威名。后来汉成帝曾经让刘向比较文帝和宣帝的功绩，刘向说文帝、宣帝时期虽然都是政治清平，百姓安居，但是宣帝使匈奴降服、四夷归附、边境安定，所以宣帝的功绩在文帝之上。而班固在《汉书》中则评价宣帝：“可谓中兴，侔德殷宗、周宣矣。”（《汉书·宣帝纪》）在班固看来，宣帝成功地使汉帝国摆脱了外戚篡权、地方叛乱、四夷侵凌的局面，呈现出盛世景象，称其为“中兴”之君并不为过。