刘庄登基后，继续奉行光武帝在位时期为巩固东汉统治而推行的各项政策。对于依仗权势，作威作福的外戚、大臣严加惩处。比如护羌校尉窦林系大司空窦融亲属，既是功臣子弟，又是外戚之家。
永平二年（公元59年），窦林以“欺君罔上、贪赃枉法”之罪下狱论死。刘庄以窦融管教子弟不严，数次下诏责罚，将窦融罢官。后来，刘庄之弟楚王刘英、广陵王刘荆、司徒虞延、司徒邢穆等都以有罪自杀；河东尹薛昭、司隶校尉王康、驸马都尉韩光等也都先后坐事论死。可见刘庄对于外戚、大臣以至宗室诸王控御极严，一旦犯法，从严治罪，决不因其官职高、地位亲近而加以宽贷。于是，群臣震恐，朝廷肃然。
刘庄还注意整顿吏治，对地方官吏进行严格的考察和黜陟。从慎重选举官吏着手，对吏治进行整顿。
永平九年（公元66年）又“令司隶校尉、部刺史岁上墨绶长吏视事三岁以上理状尤异者各一人，与计偕上；及尤不政理者，亦以闻。”规定出对地方官吏的考察黜陟制度，每年进行一次。在选官用人上，刘庄严令杜绝权门请托。他的姊妹馆陶公主为子求郎，不许，而赐钱千万。
刘庄在位期间，多次下诏减免赋税徭役，减轻刑罚；令官吏劝督农桑，治理病虫害；并以公田赐与或赋与贫民。此外，刘庄大力兴修农田水利，其中最大的工程是治理黄河。西汉末年以来，黄河年久失修，为患益甚，“兖、豫百姓怨叹”。明帝乃令着名水利专家王景和王吴率兵卒数十万人治水。自荥阳东至千乘海口千余里，十里立一水门，令更桐洄注，无复溃漏之患，从而保障了黄河中下游农业生产的正常进行。刘庄提倡节俭，宫廷生活不尚奢侈，一时之间，上行下效。所以，当时民安其业，户口滋殖。光武帝末年，全国载于户籍的人口为两千一百多万，至刘庄统治后期，在不到二十年的时间里激增至三千四百多万。刘庄和其子章帝刘炟在位期间，出现了繁荣的盛世局面，史称“明章之治”。
开疆拓土
在国力增强的基础上，刘庄积极经营边疆，与北匈奴争夺西域。光武帝刘秀统治时期，因忙于恢复社会生产和安定社会秩序，无力经营边疆，对西北地区暂时采取羁縻政策。到了永平末年，国势强盛，刘庄乃改弦易辙，变过去的消极羁縻为积极经营。
永平十五年（公元72年），刘庄派遣奉车都尉窦固、驸马都尉耿秉率兵驻屯凉州，以为经营西北的准备。
永平十六年（公元73年）春，刘庄命窦固、耿秉等分四路出击北匈奴。窦固率军出酒泉，大败匈奴呼衍王于天山，留兵屯守伊吾卢城（今新疆哈密西），并遣假司马班超等率所部吏士三十六人，先后在鄯善（今新疆若羌一带）、于阗（今新疆和田）击败亲匈奴势力。“于是诸国皆遣子入侍，西域与汉绝六十五载，至是乃复通焉。”
永平十七年（公元74年），窦固、耿秉等率领大军再次击败北匈奴于蒲类海（今新疆巴里坤湖）后，复置西域都护、戊己校尉于龟兹（今新疆库车）、车师（今新疆吐鲁番），恢复汉朝对西域地区的统治。
中年去世
永平十八年八月壬子日[（公元75年9月5日[），刘庄在雒阳东宫前殿去世，时年四十八岁。谥号孝明皇帝，庙号显宗。薄葬于显节陵（今河南洛阳市东南）。
政治
严防外戚
刘庄严令后妃之家不得封侯与政，对贵戚功臣也多方防范。他在位时，他的舅舅们都位不过九卿。馆陶公主想替他儿子求个郎官做，刘庄宁可送给外甥一千万钱，也不答应。[ 大臣阎章才学出众，工作突出，但因妹妹是后宫嫔妃，刘庄为不破坏外戚不封侯参政的规矩，硬是不提拔阎章。
刘庄在位期间，后妃外家有显贵的，都裁掉她们家中一人充当列将、校尉的备员，充当宿卫，看门而已，终其一朝没有封侯干预朝政的外戚。[]
同时，刘庄又委任开国元勋邓禹为太傅，同母弟东平王刘苍为骠骑将军，光武朝太尉赵憙保留原职，使宗室、功臣、官僚集团都有了自己的政治代表。同时对生母阴太后、异母郭圣通都非常尊重，平等对待，赢得了外戚和臣下的好评。[]
严苛驭下，威慑百官
刘庄对下面的官员非常严厉，因为父亲光武帝施政时对大臣比较宽松，是由于他的威望高，而明帝是没有他父亲那样的威信的，靠他的威望驾驭自己父亲那些老臣，显然是不够的。所以他对于官员是很苛刻的，这在两汉诸帝中是不多见的。
刘庄曾下诏赐予投降的胡人十匹缣（丝织品），而尚书台执行的时候，不小心将“十”看成了“百”，刘庄得知后，大怒，把尚书郎召集前来准备杖责。尚书仆射钟离意来到后，磕头说：“过失错误，常人难免。若以懈怠轻慢为罪责，臣官大，罪重，而尚书郎官小，罪轻，臣应当先坐。”于是脱下衣服准备挨打。刘庄明白其意，便对诸尚书郎从轻处罚。
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