刘秀因此甚感有愧于阴氏，益加宠遇。
至建武十七年（41年），光武乃废郭氏，立阴氏为后。
建武十九年（43年），刘秀又以阴氏长子东海王阳聪敏有君人之度，
皇太子强又上表辞位。乃废强为东海王而以阳为皇太子。
阳改名庄，即日后之汉明帝。
建武中元（一作中元）二年（57年）二月戊戌日（二月初五），
刘秀在南宫前殿逝世，享年六十二岁。
遗诏说：“我无益于百姓，后事都照孝文皇帝制度，务必俭省。
刺史、二千石长吏都不要离开自己所在的城邑，
不要派官员或通过驿传邮寄唁函吊唁。”
刘秀死后不久，其子刘庄继位，于同年三月丁卯日，
葬刘秀于原陵，上庙号世祖、谥曰光武皇帝。
刘秀以优待功臣贵戚为名，赐以爵位田宅，高官厚禄，
而摘除其军政大权。刘秀鉴于西汉前期三公权重，权柄下移，
虽设三公之位，而把一切行政大权归之于设在中朝由皇帝直接指挥的尚书台。
尚书台设尚书令一人，秩千石，尚书仆射一人，
六曹尚书各一人，秩皆为六百石，分掌各项政务。
以下设有丞、郎、令史等官，所有一切政令都由尚书台直接禀陈皇帝，由皇帝裁决。
从此，“天下事皆上尚书，与人主参决，乃下三（公）府”；
“虽置三公，事归台阁”，“三公之职，备员而已”。
但是到了东汉后期，有权势的大臣多加“录尚书事”的职衔，
从而权柄再度下移，尚书台又蜕变为权臣专政的工具。
刘秀鉴于西汉后期吏治败坏、官僚奢侈腐化的积弊，
即位以后，注意整顿吏治，躬行节俭，奖励廉洁，选拔贤能以为地方官吏；
并对地方官吏严格要求，赏罚从严。
因而经过整顿之后，官场风气为之一变。故有“内外匪懈，百姓宽息”之誉。
刘秀对吏治的要求以严苛着称，史载当时“天子勤吏治，
俗颇苛刻”“光武承王莽之余，颇以严猛为政”。
这也导致了一些高官以微罪或无罪而受严惩，
例如大司徒伏湛因为没有报告河南尹和司隶校尉在高庙争执而被罢官；
大司徒韩歆因为多次直言进谏而被罢官，终至受责