会昌六年(846年)三月二十一日，李炎病危，宦官马元贽等认为李怡较易控制，就把他立为皇太叔，"勾当军国政事"，并更名李忱，成为新的皇位继承人。 李忱监国后，满脸悲伤地接待臣下，决断事务，众人这才见到他的隐德。

　　同年三月二十一日，李炎驾崩，李忱登基称帝，时年三十七岁，是为唐宣宗。

　　李忱非常喜欢读《贞观政要》，在即位后便勤于政事，孜孜求治，致力于改善中唐以来所遗留下来的种种社会问题。他对内贬谪李德裕，结束牛李党争;抑制宦官势力过分膨胀;打击不法权贵、外戚。他把死于甘露之变中除郑注、李训之外的百官全部昭雪 。

　　李忱勤俭治国，体恤百姓，减少赋税，注重人才选拔。在对外问题上，李忱不断击败吐蕃、回鹘、党项、奚人，收复安史之乱后被吐蕃占领的大片失地，使唐朝国势有所起色，百姓日渐富裕，使本已衰败的朝政呈现出"中兴"的小康局面。因此，史家对李忱评价极高，认为他是和文景之治的汉文帝和贞观之治的唐太宗一样的明君"历史上把这一时期称之为"大中之治" 。

　　尽管李忱本人在即位后"忧勤无怠"，但天下常发生水旱灾害。而自大中十二年(858年)后，因所任将帅管理不当，各藩镇也相继发生叛乱:宣州都将康全泰驱逐其观察使郑薰、湖南都将石再顺驱逐其观察使韩琮、广州都将王令寰驱逐其节度使杨发、江西都将毛鹤驱逐其观察使郑宪。李忱分命崔铉兼领宣、池、歙三州观察使、温璋任宣州刺史、蔡袭任湖南观察使、李承勋任广州节度使、韦宙任江西观察使，平定了各州叛乱。