李世民實行對軍國大事由中書舍人“各執所見，雜署其名”的“五花判事”製度。這一切，目的在於發揮集體的智慧，減少決策上的失誤，防止個人專斷造成嚴重的後果。中書、門下、尚書三省的長官都是宰相。後來為集思廣益，參加議政的人數不斷增多，如禦史大夫杜淹的“參與朝政”、秘書監魏徵的“參與朝政”、太子詹事李積的“同知政事，始謂同中書門下三品”，此外尚有“同中書門下平章事”“參知機務”。在貞觀年間，凡取得上述“參議得失”“參知政事”等職銜者，即使不是三省的長官，也都可以到政事堂參與議政，都是宰相。
這個新的宰相製度，實現了三省的討論、封駁、執行相結合的原則，有利於發揮集體的智慧，比較理想地解決了君權與相權的矛盾，避免了宰相專斷軍國大權。這是李世民在中央官製改革上的一大貢獻，國家機關的職能因此得到完善和加強。
在對三省六部製度進行改革的同時，李世民對三省六部官員及時進行調整。貞觀元年十二月，蕭瑀與陳叔達在李世民麵前大吵大鬧，太宗便以此為藉口將這兩個不稱心的大臣免除了宰相的職務。另一個不稱心的宰相封德彝，於貞觀元年六月病死，由長孫無忌補為尚書右仆射。貞觀元年九月，中書令宇文士及被降為殿中監。貞觀二年二月，長孫無忌自動辭去宰相職務，杜如晦檢校侍中，李靖檢校中書令。十二月，以王珪為守侍中。貞觀三年二月，以房玄齡為左仆射，杜如晦為右仆射，李靖為兵部尚書，尚書右丞魏徵守秘書監，參與朝政。貞觀四年二月，以禦史大夫溫彥博為中書令，守侍王珪為侍中，守戶部尚書戴胄為戶部尚書，參與朝政。太常少卿蕭瑀為禦史大夫，與宰相參議朝政。五月，杜如晦卒，以李靖為右仆射，侯君集為兵部尚書，參與朝政。自房、杜於貞觀三年分別擔任左、右宰相以來，李世民的宰相集團可謂人才濟濟。特別是房、杜二人， “蓋玄齡善謀，如晦能斷故也，二人深相得，同心殉國，故唐世稱賢相，推房、杜焉。”史書記載說明，到貞觀三、四年間，李世民對中央政府官製的改革已基本完成，三省六部製度已經正式確立，開始有效地發揮其國家政權中樞的職能。
與此同時，李世民對他的宰相班子已完成了人員上的調整和充實，實現了新舊時期的過渡，一大批經過實踐鍛煉、考驗和精心選拔的治國人才進入了新的宰相班子，宰相中的人才之盛，實為曆代所罕見。
為提高政府工作效率，節省財政開支，李世民實行“並省官員”的精簡機構措施，在地方政權上實行州、縣二級製，收到了明顯的成效。據史書記載，貞觀元年，太宗對房玄齡等人說：“致治之本，惟在於審。量才授職，務省官員。故《書》稱：任官惟賢才。又雲：’官不必備，惟其人。’若得其善者，雖少亦足矣；其不善者，縱多亦奚為？古人亦以官不得其才，比於畫地作餅，不可食也……當須更並省官員，使得各當所任，則無為而治矣。卿宜詳思此理，量定庶官員位。”房玄齡等人依照李世民“並省官員”“量定庶官員位”的指示，“由是所置文武總六百四十員”，責令自此以後， “不可超授官爵”，並說：“吾以此待天下賢才，足矣。”把中央政府的官員限定在六七百人之內，這對提高中央政府的工作效率是大有益處的。
李世民將地方上的州、郡、縣三級製改為州、縣二級製，使地方上的行政機構和官員大為精簡。東漢末年，全國隻有郡國一百零五個，魏晉以後郡的數目日益增多。至南北朝末年，北周有508個郡，南陳有一百零九個郡，合計達六百一十七個郡。據《資治通鑒》記載：“隋末喪亂，豪傑並起，擁眾據地，自相雄長；唐興，相帥來歸，上皇為之割置州縣以寵祿之，由是州縣之數，倍於開皇、大業之間。”針對州縣數目的大增， “民少吏多”，李世民采取“大加並省”的措施，取消了郡一級的行政機構，在地方上隻設州、縣二級，到貞觀十四年，全國共有州府三百六十個，縣一千五百五十七個。地方行政機構和官員的大量精簡，不僅減少了國家的行政開支、減輕了人民的負擔，也有利於地方政府工作效率的提高。
為加強中央政府對地方政權的監督，又依照地理形勢，李世民於貞觀元年將全國分為十道，也就是現代說的十個省：一曰關內，二曰河南，三曰河東，四曰河北，五曰山南，六曰隴右，七曰淮南，八曰江南，九曰劍南，十曰嶺南。這十個監察區的設定，目的在於加強中央對地方政權的監督。中央不定時地派黜陟大使及巡察使、按察使、觀察使到各地巡省天下，讓這些官員們“觀風俗之得失，察政刑之苛弊”，考覈地方官吏，依照地方官吏政績的優劣來確定官吏的任免升降，進行賞罰。中央政府對地方政府的控製，也因此而得到進一步的加強。
李淵父子作為關隴軍事貴族的成員之一，在奪得國家政權之後，關隴世族地主的政治地位與山東、江南的世族地主相比，無疑要高得多。然而，昔日山東的世家大族如崔、盧、李、鄭、王等，在社會上仍有較大的名望。反映在婚姻的締結上，唐初的一些公卿宰相為抬高自己的社會地位，甘願陪送大筆資財與日趨衰微的山東世族聯姻，而對與皇帝宗室締結婚姻往往采取消極的態度。唐高祖對此曾發出“關東人崔、盧為婚，猶自矜伐”的不滿，李世民與大臣們“嚐語及關中、山東人，意有同異”。
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