治理水患
范仲淹出任泰州时，征调民众4万多人，重修捍海堰。自天禧五年（1021年）至天圣四年（1026年）完成，新堤横跨通、泰、楚三州，全长约200华里，不仅当时人民的生活、耕种和产盐均有了保障，还在后世“捍患御灾”中发挥了重要作用，当地人民将所修之堤命名为“范公堤”，遗址迄今犹存。
景祐元年（1034年），苏州久雨霖潦，江湖泛滥，积水不能退，造成良田委弃，农耕失收，黎民饥馑困苦，范仲淹出知苏州后，根据水性与地理环境，提出开浚昆山、常熟间的“五河”，将积水导流太湖，注入于海的治水计划。范仲淹以“修围、浚河、置闸”为主的治水经画，不但获得时舆的赞扬，还泽被后世，自南宋一直至元、明的两浙职守，都依照这个模式去整治水患。
实施新政
庆历三年（1043年）八月，范仲淹针对内忧（官僚队伍庞大但行政效率低）外患（辽和西夏威胁着北方和西北边疆）的现状，上疏
《答手诏条陈十事》，提出十项改革纲领，主张澄清吏治、改革科举、整修武备、减免徭役、发展农业生产等，内容涉及到政治、经济、军事、教育、科举等各个方面和领域。新政实施的短短几个月间，政治局面已焕然一新：官僚机构开始精简；科举中，突出了实用议论文的考核，有特殊才干的人员，得到破格提拔；全国也普遍办起了学校。
庆历五年（1045年）正月，以夏竦为首的反对派攻击革新派为“朋党”，仁宗外放范仲淹、富弼等大臣，改革遂以失败告终。但新政虽只推行一年，却开北宋改革风气之先，成为
王安石“熙宁变法”的前奏。
整顿军备
康定元年（1040年），范仲淹奉调西北前线，担任边防主帅。针对西北地区地广人稀、山谷交错、地势险要的特点，范仲淹提出“积极防御”的守边方略，即在要害之地修筑城寨，加强防御工事，训练边塞军队，以达到以守为攻的目的。
军队制度上，取缔按官职带兵旧制，改为根据敌情选择战将的应变战术；建立营田制，解决军需问题，使军队面貌一新，应变能力和作战能力大大提高。 防御工事方面，构筑城寨、修葺城池、建烽火墩，形成以大顺城 为中心、堡寨呼应的坚固战略体系。 对沿边少数民族，诚心团结，慷慨优惠，严立赏罚公约，使其安心归宋。 同时，范仲淹精选将帅、大力提拔军队将领，使西北军中涌现出狄青、种世衡等名将，又训练出一批强悍敢战的士兵，直到北宋末年，这支军队仍是宋朝的一支劲旅。
范仲淹利用筑城修寨进行积极防御的思想，使西北军事防务形势发生了根本性的变化，边境局势大为改观。庆历四年（1044年），北宋与西夏最终缔署合约，西北边疆得以重现和平。
文学成就
散文
宋建国至仁宗七十多年来，墨守祖宗家法，政尚循谨，浮华奢靡的背后潜伏着种种危机。范仲淹洞破北宋积贫积弱的局面，重视文章的政治教化作用，主张文章是政治重要的有机组成部分，关系到社会风俗的醇厚讹薄、国家的兴衰成败。在经世济时思想的影响下，范仲淹反对宋初文坛的柔靡文风，提出了宗经复古、文质相救、厚其风化的文学思想。范仲淹的文章，立足点在于政而不在于文，在价值取向上与扬雄、王勃、韩柳以及宋初复古文论一样，具有历史意义和复古精神，对宋初文风的革新具有积极作用。
散文创作上，范仲淹作品以政疏和书信居多，陈述时政，逻辑严密、有很强的说服力，
苏轼曾评价《上政事书》“天下传诵” ；
《灵乌赋》一文，“宁鸣而死，不默而生”，是中国古代哲人争自由的重要文献；名篇
《岳阳楼记》，借作记之机，规劝友人“不以物喜，不以己悲”，全文融记叙、写景、抒情、议论为一体，动静相生，思想境界崇高，成为杂记中的创新，其中“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”为千古名句。
诗歌
诗歌上，范仲淹主张“范围一气”、“与时消息”。范仲淹继承了孟子的“浩然之气”，又将曹丕的“文气说”、陆机、钟嵘的“感物说”和“天人合一”的诗学思想捏合在一起，他认为，诗人创作的冲动与意向，是秉承大道之“一气”，感于万物并通过万物体现出来。范仲淹的“与时消息”则继承了刘勰的“为情而文”观和
白居易“文章合为时而著，歌诗合为事而作”的主张，把政治教化和为情造文有机有机结合起来，范仲淹批判宋初诗坛的盲目模仿之风和无病呻吟之态，主张诗歌创作要忠于生活现实，符合时事，不为空言。
范仲淹诗歌存世305首，内容非常广泛，或言志感怀，抒写伟大的政治抱负；或关注民生，抒发忧国忧民的情怀；或纪游山水，歌颂祖国大好河山；或咏物寄兴，展现自己的人格操守。诗意淳语真，艺术手法多样，以清为美的特点尤为突出，以文为诗、议论化的倾向非常明显，同时注意白描手法和叠字的运用，与当时的白体、晚唐体及西昆体相比，呈现出迥然不同的面貌，成为宋初诗歌由唐音向宋调转变的重要一环。
词
范仲淹词作存世共五首 ，虽然数量较少，但首首脍炙人口，在宋词的发展中起着承前启后的重要作用。