劉莊登基後，繼續奉行光武帝在位時期為鞏固東漢統治而推行的各項政策。對於依仗權勢，作威作福的外戚、大臣嚴加懲處。比如護羌校尉竇林係大司空竇融親屬，既是功臣子弟，又是外戚之家。
永平二年（公元59年），竇林以“欺君罔上、貪贓枉法”之罪下獄論死。劉莊以竇融管教子弟不嚴，數次下詔責罰，將竇融罷官。後來，劉莊之弟楚王劉英、廣陵王劉荊、司徒虞延、司徒邢穆等都以有罪自殺；河東尹薛昭、司隸校尉王康、駙馬都尉韓光等也都先後坐事論死。可見劉莊對於外戚、大臣以至宗室諸王控禦極嚴，一旦犯法，從嚴治罪，決不因其官職高、地位親近而加以寬貸。於是，群臣震恐，朝廷肅然。
劉莊還注意整頓吏治，對地方官吏進行嚴格的考察和黜陟。從慎重選舉官吏著手，對吏治進行整頓。
永平九年（公元66年）又“令司隸校尉、部刺史歲上墨綬長吏視事三歲以上理狀尤異者各一人，與計偕上；及尤不政理者，亦以聞。”規定出對地方官吏的考察黜陟製度，每年進行一次。在選官用人上，劉莊嚴令杜絕權門請托。他的姊妹館陶公主為子求郎，不許，而賜錢千萬。
劉莊在位期間，多次下詔減免賦稅徭役，減輕刑罰；令官吏勸督農桑，治理病蟲害；並以公田賜與或賦與貧民。此外，劉莊大力興修農田水利，其中最大的工程是治理黃河。西漢末年以來，黃河年久失修，為患益甚，“兗、豫百姓怨歎”。明帝乃令著名水利專家王景和王吳率兵卒數十萬人治水。自滎陽東至千乘海口千餘裡，十裡立一水門，令更桐洄注，無複潰漏之患，從而保障了黃河中下遊農業生產的正常進行。劉莊提倡節儉，宮廷生活不尚奢侈，一時之間，上行下效。所以，當時民安其業，戶口滋殖。光武帝末年，全國載於戶籍的人口為兩千一百多萬，至劉莊統治後期，在不到二十年的時間裡激增至三千四百多萬。劉莊和其子章帝劉炟在位期間，出現了繁榮的盛世局麵，史稱“明章之治”。
開疆拓土
在國力增強的基礎上，劉莊積極經營邊疆，與北匈奴爭奪西域。光武帝劉秀統治時期，因忙於恢複社會生產和安定社會秩序，無力經營邊疆，對西北地區暫時采取羈縻政策。到了永平末年，國勢強盛，劉莊乃改弦易轍，變過去的消極羈縻為積極經營。
永平十五年（公元72年），劉莊派遣奉車都尉竇固、駙馬都尉耿秉率兵駐屯涼州，以為經營西北的準備。
永平十六年（公元73年）春，劉莊命竇固、耿秉等分四路出擊北匈奴。竇固率軍出酒泉，大敗匈奴呼衍王於天山，留兵屯守伊吾盧城（今新疆哈密西），並遣假司馬班超等率所部吏士三十六人，先後在鄯善（今新疆若羌一帶）、於闐（今新疆和田）擊敗親匈奴勢力。“於是諸國皆遣子入侍，西域與漢絕六十五載，至是乃複通焉。”
永平十七年（公元74年），竇固、耿秉等率領大軍再次擊敗北匈奴於蒲類海（今新疆巴裡坤湖）後，複置西域都護、戊己校尉於龜茲（今新疆庫車）、車師（今新疆吐魯番），恢複漢朝對西域地區的統治。
中年去世
永平十八年八月壬子日[（公元75年9月5日[），劉莊在雒陽東宮前殿去世，時年四十八歲。諡號孝明皇帝，廟號顯宗。薄葬於顯節陵（今河南洛陽市東南）。
政治
嚴防外戚
劉莊嚴令後妃之家不得封侯與政，對貴戚功臣也多方防範。他在位時，他的舅舅們都位不過九卿。館陶公主想替他兒子求個郎官做，劉莊寧可送給外甥一千萬錢，也不答應。[大臣閻章才學出眾，工作突出，但因妹妹是後宮嬪妃，劉莊為不破壞外戚不封侯參政的規矩，硬是不提拔閻章。
劉莊在位期間，後妃外家有顯貴的，都裁掉她們家中一人充當列將、校尉的備員，充當宿衛，看門而已，終其一朝沒有封侯乾預朝政的外戚。[]
同時，劉莊又委任開國元勳鄧禹為太傅，同母弟東平王劉蒼為驃騎將軍，光武朝太尉趙憙保留原職，使宗室、功臣、官僚集團都有了自己的政治代表。同時對生母陰太後、異母郭聖通都非常尊重，平等對待，贏得了外戚和臣下的好評。[]
嚴苛馭下，威懾百官
劉莊對，是由於他的威望高，而明帝是沒有他父親那樣的威信的，靠他的威望駕馭自己父親那些老臣，顯然是不夠的。所以他對於官員是很苛刻的，這在兩漢諸帝中是不多見的。
劉莊曾下詔賜予投降的胡人十匹縑（絲織品），而尚書台執行的時候，不小心將“十”看成了“百”，劉莊得知後，大怒，把尚書郎召集前來準備杖責。尚書仆射鐘離意來到後，磕頭說：“過失錯誤，常人難免。若以懈怠輕慢為罪責，臣官大，罪重，而尚書郎官小，罪輕，臣應當先坐。”於是脫下衣服準備挨打。劉莊明白其意，便對諸尚書郎從輕處罰。
劉莊生性褊狹苛察，喜歡用耳目（眼線）揭發百官的隱私，因此公卿大臣多次被詆毀，身邊的近臣以及尚書以下的都被“提拽”。曾有一次，被尚書郎藥崧惹怒，劉莊便掄起木棍打藥崧。藥崧逃到床下躲避，劉莊更加憤怒，嗬斥：“出來，出來！”藥崧說：“天子穆穆，諸侯煌煌，沒有聽說過君主親自起來打郎官的。”劉莊聽後放過了他。朝廷上文武百官聽說此事後，無不恐懼戰栗，爭相嚴格辦事，以逃避責罰。
劉莊曾對群臣說：“百官上應列宿，出則主宰百裡外的全國各地，如果其人不正，則百姓要受其殃，所以才對百官嚴格治理。”因此，劉莊在位時期，官吏稱職，民安其業，遠近肅然敬服，戶口連年增長。[]
打擊宗室
光武帝時，對同姓宗室王限製比較嚴格。自己的十個兒子雖然都封王，但封地都比較小，較之西漢的同姓王差得很多。而且在郡國內，沒有任何實際的權力。