二十六年（庚戌，公元50年）
正月，光武帝下诏，增加百官的俸禄。千石以上的官吏，低于西汉旧制；六百石以下的官吏，高于西汉旧制。
开始兴建皇陵。光武帝说：“古代帝王的随葬之物，全都是陶人、瓦器、木制之车、茅编之马，使后世的人不知道陵墓所在。文帝明了生死的真义，景帝能够遵从孝道，所以经历了天下大乱的变故之后，霸陵唯独有幸保全，这岂不是美事吗！
现在设计的陵墓，占地不过二三顷，不起山陵，不修池，只令不积水而已。使陵墓在改朝换代之后，能与丘陇泥土成为一体。”
光武帝下诏，派中郎将段彬、副校尉王郁出使南匈奴，为南匈奴建立王庭，距五原西部塞八十里。汉朝使者命令单于伏地跪拜，接受诏书。
单于犹豫片刻，于是伏地，自称臣属。跪拜完毕后，他命翻译告诉汉朝使者说：“单于新近即位，在左右群臣面前跪拜实在羞惭，希望使者不要在大庭广众中使单于屈节。”光武帝下诏，听任南单于进入云中郡居住。汉朝自此设置使匈奴中郎将，领军护卫。
夏季，南单于所俘虏的北匈奴左贤王带领旧部及南匈奴的五位骨都侯，共计三万多人，叛变北逃，在距北匈奴王庭三百余里处，自立为单于。
一个多月以后，发生了内讧，每天互相攻击，五位骨都侯全部死去，左贤王自杀，五位骨都侯的儿子们各自拥兵独立。秋季，南单于派遣儿子到汉朝做人质。光武帝下诏，赐给南单于官帽、腰带、印玺、车马、金帛、武器及日用什物。又从河东郡调粮二万五千斛、牛羊三万六千头供给南匈奴。命令中郎将率领免刑囚徒五十人，跟随南单于，参与处理诉讼案件，并伺察动静。
到了年底，南单于便派使者呈送奏书，护送做新人质的王子到汉朝。汉朝则派谒者将上一次充当人质的王子送回单于王庭，赐给单于和王后、左右贤王及以下官员彩色丝绸一万匹，每年如此，成为常例。于是，云中、五原、朔方、北地、定襄、雁门、上谷、代等八郡的流亡居民回到本土。
汉朝派出谒者，分别带领免刑囚徒修补整治城墙。并遣送内迁中原的边疆居民回到各县，对返归的人全都赐给治装费，调粮供应。此时沿边城郭已成废墟，需要清除瓦砾，重新建设，于是光武帝对先前的徙民之举感到后悔。
冬季，南匈奴五位骨都侯之子率领部众三千人回归南匈奴，北匈奴单于派骑兵追击，将他们全部俘获。南匈奴单于发兵抵抗北匈奴，迎战失利。于是光武帝再次下诏，让南单于移居西河郡美稷县，命段彬、王郁留驻西河护卫。又命西河长史每年冬天带领二千骑兵、五百免刑囚徒协助中郎将护卫南单于，冬天屯驻，到夏天时撤走，从此成为常例。
南单于移民西河郡以后，依旧设立诸部落王，协助汉朝戍守北地、朔方、五原、云中、定襄、雁门、代郡。诸部落王全都率领部众为郡县巡逻侦察。北单于十分惊恐，送回了不少被掠走的汉朝居民，以表示善意。每当其突击部队南下南匈奴，经过汉朝的边塞亭燧，便致歉道：“我们只是讨伐叛徒日逐王而已，不敢侵犯汉朝居民。”
二十七年（辛亥，公元51年）
夏季，四月戊午（二十一日），大司徒玉况去世。
五月丁丑（十一日），光武帝下诏，命将大司徒、大司空的“大”字全都去掉，并将大司马改为太慰。将骠骑大将军、代理大司马刘隆即日罢免，任命太仆赵熹为太尉，大司农冯勤为司徒。
北匈奴派使者到武威郡请求和亲。光武帝召集公卿在朝堂商议，决定不下。皇太子说道：“南单于新近归附，北匈奴害怕遭到讨伐，所以倾耳听命，争着要归顺汉朝。如今我们没能为南匈奴出兵，却反与北匈奴交往，我担心南匈奴将生二心，而想要投降的北匈奴也不会再来了。”光武帝赞同这一见解，告知武威太守不要接待北匈奴使者。
朗陵侯臧宫、扬虚侯马武上书说：“匈奴贪图利益，没有礼仪和信义，困难时向汉朝叩头，太平时便侵边掳掠。如今北匈奴遇到瘟疫，人马、牲畜病死，又遭旱灾、蝗灾，赤地千里，疲惫困顿不堪，实力抵不过汉朝的一个郡。万里之外的垂死性命，悬在陛下之手。福运不会再来，时机容易丧失，难道应当死守斯文道德而放弃武力吗？现在应当命令将领进驻边塞，悬以重赏，命高句骊、乌桓、鲜卑进攻北匈奴左翼。
如果这样，北匈奴的灭亡，不过数年之事。我们担心陛下仁慈恩厚，不忍开战，而参谋之臣又犹豫不决，使刻石铭记流传万代的功业不能在圣明的今世建立！”光武帝用诏书回报道：“《黄石公记》说：‘柔能克刚，弱能胜强。舍弃近处而经营远方，劳碌而无功效；舍弃远方而经营近处，轻松而有成果。所以说：一心扩充地盘就会精疲力尽，一心推广恩德就会壮大强盛。
拥有自己所有的人，得到安宁；贪图别人所有的人，变得凶恶。残暴的政令，既便一时成功，也终将失败。’如今国家没有为民造福的政策，灾祸变异不断，百姓惊慌不安，不能保全自己，难道还要再去经营遥远的塞外吗？孔子说：‘我恐怕季孙家的祸患不是外部之敌颛臾，而在内部。’
况且北匈奴的实力仍然强盛，而我们屯兵边境，开垦田地，戒备敌侵，传闻的事，总是多有失实。果真能以一半国力消灭大敌，岂不是我最高的愿望！若是时机未到，不如让人民休息。”从此，将领们不敢再建议用兵。
光武帝向赵熹垂问永保帝业之策。赵熹建议派遣诸侯王各回封国就位。冬季，光武帝开始派遣鲁王刘兴、齐王刘石前往封国就位。
本年，光武帝的舅父寿张恭侯樊宏去世。樊宏为人谦和谨慎，每逢朝会，总是提前到达，俯身待命。所上奏章都由他亲手书写，销毁底稿。朝会时皇上有所询问，他不敢当众对答。宗族受到他的影响，没有人触犯法令。光武帝对他十分敬重。
他病重的时候，遗命实行薄葬，不用任何随葬物品。他认为，棺柩一旦掩埋，便不应再见。如果棺木朽烂，会使子女伤心，所以他吩咐要与夫人同坟不同穴而葬。光武帝赞赏他的遗嘱，把他的遗书出示百官，并说：“如今不顺从寿张侯的意愿，便无法显示他的品德；况且在我去世之后，也要依照此法。”
二十八年（壬子，公元52年）
春季，正月己巳（疑误），改封鲁王刘兴为北海王，将鲁国并入东海国。光武帝认为东海王刘强去就有礼，所以对他特别优待，加大封国，食封二十九县，并赐予虎贲武士、骑兵仪仗，以木架钟磬设礼乐，同帝王相仿。
夏季，六月丁卯（初七），沛太后郭氏去世。
当初，马援的侄婿王磐是平阿侯王仁的儿子。王莽败亡之后，王磐拥有巨额资产而成为游侠，闻名于长江、淮河之间。后来他前往京城，与皇亲国戚结为好友。
马援对姐姐的儿子曹训说：“王姓是败落之家，王磐本应深居自保，可他反而与京城显贵交往，又意气用事，得罪了很多人，他必遭祸事。”过了一年多，王磐获罪被杀，而他的儿子王肃却重新出入王侯府第。当时禁令还不严密，诸侯王全在京城，竞相博取声誉，招揽宾客。马援对司马吕种说：“建武开国，重建天下，从今以后，海内当日益安定。
我只是忧虑皇子们同时长大，而旧有的禁令未能恢复，如果广纳宾客，那么将会大狱兴起了。你们要警戒小心！”在这时，有人上书控告王肃等人出身受诛之家，却成为诸侯王们的宾客，恐怕会寻找机会，制造变乱。恰巧刘玄之子、寿光侯刘鲤受到沛王宠信，而刘鲤对刘盆子心怀怨恨，纠结宾客杀死了刘盆子之兄、前式侯刘恭。
光武帝大怒，沛王因此获罪，囚禁诏狱，三天后才被释放。于是下诏在全国各郡县搜捕诸侯王的宾客，加之互相牵连，诛杀者数以千计。吕种也遭此祸，他在处决前叹息道：“马将军真是神人啊！”
秋季，八月戊寅（十九日），东海王刘强、沛王刘辅、楚王刘英、济南王刘康、淮南王刘延才前往各自封国。
光武帝召集百官，询问：“谁人可任太子的师傅？”百官迎合光武帝的意思，一致说：“太子的舅父、执金吾原鹿侯阴识可以担当此任。”博士张佚严肃地说：“如今陛下立太子，是为阴家呢，还是为天下呢？若是为阴家，那么阴识可用；若是为天下，那么就定当用天下贤才！”
光武帝表示赞许，说道：“我所以要设太子太傅，是为了辅佐太子，今天博士不难匡正朕的偏误，何况对于太子呢！”随即任命张佚为太子太傅，任命博士桓荣为太子少傅，赐予帷车、马匹。桓荣召集全体学生聚会，摆出光武帝赏给他的车马、印绶，说道：“我今日蒙此荣幸，是得力于对古书的钻研，你们岂可不勉励自己吗！”
北匈奴派使节进贡马匹、皮衣，再次乞求和亲，并请求传授汉朝音乐，还要求率领西域各国使节一同进贡朝见。光武帝命令太尉、司徒、司空三府研究如何答复。
司徒掾班彪说：“我听说，孝宣皇帝曾训令守边官员道：‘匈奴是个大国，多变狡诈，同它交往，如能得它的真心，那么它可为我冲锋杀敌；但如果落入它的圈套，那么反而会受到轻视欺侮。’现在北单于见南单于前来归附，害怕他的国家受到谋算，所以屡次来求和亲，并从远方赶来牛羊同汉朝贸易，还几番派遣地位显赫的藩王前来，大量进贡。
这些都是对外显示富强以欺骗我们的举动。我见北匈奴的贡品越贵重，知它国家的实力越空虚，见它求和的次数越多，知它的恐惧越大。然而我们如今既然未能帮助南匈奴，那么也不便与北匈奴绝交。依据安抚笼络的原则，外族致礼，无不酬答。我建议可多给些赏赐，其价值大致同贡品相等，而回信之辞，必须恰当。我今天拟好草稿，一并呈上。
信的内容如下：‘单于不忘汉朝恩德，追念先祖订立的旧和约，想同汉朝通好亲善，以求安身保国，这是十分高明的国策，朕对单于的眼光表示赞赏！以往匈奴多次内乱，呼韩邪、郅支两单于自相敌视，但他们同蒙孝宣皇帝的救助保护之恩，所以分别派遣王子到汉朝做人质，自称藩属，保卫汉朝边塞。后来郅支翻脸，自己同汉朝决裂而断绝皇恩。而呼韩邪却依旧依附亲近汉朝，忠孝愈发显明。
及至汉朝消灭了郅支，呼韩邪于是得以保国传位，子孙相继为单于。如今南单于带领部众南来，到边塞归附，自认为是呼韩邪嫡传之长，依照顺序当立为单于，因被人侵夺而失去王位，又因遭到猜忌而分裂出走。他屡次请求汉朝出兵，要返回故土，扫荡北匈奴王庭。为了说动汉朝，使用种种计谋，穷思极虑，没有不到之处。我们认为对他的话不可偏听，又因北单于年年进贡，想建立亲善关系，所以我们没有应许南单于的请求，目的是要成全北单于的忠孝之心。
汉朝凭着威望和信义统率天下各国，但凡太阳月亮照耀之处，都是汉朝的臣属。对待风俗不同的众蛮夷，汉朝在道义上不分亲疏。对归顺者褒奖赏赐，对叛逆者诛杀讨伐。奖善惩恶，在呼韩邪、郅支两人身上得到效验。如今单于想建立和亲关系，已经表达了诚意，还有什么嫌疑顾虑，要带领西域各国一同来进贡朝见！西域各国臣属匈奴与臣属汉朝有什么不同！
北匈奴连遭战乱，国内财力枯竭，进贡只是交往的礼节，何必献马匹和皮衣！现将各色丝绸五百匹，弓箭套一副、箭四支，赠与单于；并赏赐前来献马的左骨都侯和右谷蠡王，每人各色丝绸四百匹，斩马剑一柄。单于先前曾说：“汉朝先帝赐给呼韩邪单于的竽、瑟和箜篌都已毁坏，望能再度赏赐。”
我念及您的国家尚未安定，正在秣马厉兵而推崇武功，以打仗攻敌为主要目的，竽和瑟的用途，不及精良的弓、剑，所以没有相赠。朕不吝惜小物件，这样是为了对单于有益。如有所需，可派遣信使告知。’”光武帝对他的建议全部采纳。
二十九年（癸丑，公元53年）
春季，二月丁巳朔（初一），发生日食。
三十年（甲寅，公元54年）
春季，二月，光武帝乘车去东方巡视。大臣们向光武帝建议：“陛下即位已三十年，应当到泰山封禅，祭祀天地。”光武帝下诏答复道：“朕即位三十年来，百姓怨恨满腹，《论语》说：‘我欺骗谁？难道欺骗上天吗？’‘居然以为泰山的神灵不如林放吗？’为什么要玷污记载七十二位封禅贤君的史册！若是各郡县远道派官吏前来上寿，用虚浮溢美之辞歌功颂德，朕一定剃去他们的头发，处以髡刑，并命他们去边疆屯垦。”于是大臣们不敢再建议封禅。
二月甲子（十三日），光武帝临幸鲁国济南。闰三月癸丑（初三），回到京城皇宫。
紫宫星座出现异星。
夏季，四月戊子（初九），改封左翊王刘焉为中山王。
五月，发生水灾。
秋季，七月丁酉（疑误），光武帝出行，临幸鲁国。冬季，十一月丁酉（疑误），回到京城皇宫。
胶东刚侯贾复去世。贾复从军征战，从未打过败仗，曾多次同将领们冲破敌围解救急难，身受创伤达十二处。光武帝由于贾复敢于冲锋陷阵，勇猛过度，很少命他出征远行，但赞赏贾复的忠勇，常让他跟随自己，所以贾复少有独当一面的功勋。每当将领们议论战功，贾复从不开口。光武帝便说：“贾君的功劳，我自己知道。”
三十一年（乙卯，公元55年）
夏季，五月，发生水灾。
癸酉晦（三十日），出现日食。
发生蝗灾。
京兆掾第五伦负责管理长安的市，他公平正直，清廉耿介，市中奸邪冤枉之事绝迹。第五伦每次阅读诏书，总叹息道：“这是一位圣明的君主，见一次面便可以决定大事。”同辈们嘲笑他道：“你连地方长官都不能说动，又怎能说动皇上！”第五伦道：“只因没有遇到知己，道不同不能与谋罢了。”后来，他被推举为孝廉，任淮阳王医工长。
中元元年（丙辰，公元56年）
春季，正月，淮阳王入京朝觐，第五伦随同其他官属得以会见光武帝。光武帝垂问政事，第五伦乘机应对，光武帝十分高兴。第二天，又特地召第五伦入宫，交谈直至黄昏。光武帝对第五伦说：“听说你做了官，曾拷打过你的岳父；又听说你拜访堂兄家而不肯留下吃饭，难道有这等事吗？”
第五伦回答说：“我先后娶过三次妻，但她们都没有父亲。我小时候遭受过饥荒动乱，实在不敢随便到别人家吃饭。人们认为我愚笨不开窍，因此制造了这些谣言。”光武帝大笑，任命第五伦为扶夷县长。第五伦还没到任，又被任命为会稽郡太守。他主持地方政务，清明廉正，施惠于民，受到百姓的爱戴。
光武帝读《河图会昌符》，书中写道：“赤刘之九，会命岱宗。”光武帝为这句话所触动，于是下诏命令虎贲中郎将梁松等人对《河洛谶文》进行考证。
该书提到汉朝九世应去泰山封禅的地方共有三十六处。于是张纯等人再次上书建议去泰山行封禅之礼。光武帝这才批准了这一建议，下诏命令有关官员查考汉武帝元封时期封禅的旧典。查出：需要“方石再累”——可以对合的巨型方石，“玉检”——玉制封检，“金泥”——用水银和黄金制成的封泥。
光武帝认为刻石费功难成，打算利用汉武帝时的旧方石，将上奏天神的玉牒存放其内。梁松等人力争，认为不可。于是光武帝命令石工采用完整的青石刻制，不一定五色俱备。正月丁卯（二十八日），光武帝东行巡视。二月己卯（初十），临幸鲁国，前往泰山。
辛卯（二十二日），清晨，燃起柴火，在泰山南麓之下祭天，并随同祭祀众神，使用礼乐，一如在京城南郊举行的祭天之礼。此项仪式结束后，至“食时”，即上午辰时，光武帝乘坐御用挽车登泰山，“日中”后，即中午午时之后，到达山顶，更换祭服。至“晡时”，即傍晚申时，光武帝登上祭坛，面对北方。尚书令献上玉牒及玉检，光武帝亲手用一寸二分的御玺钤封。
封好后，太常命骑士二千余人抬起坛上的方石，尚书令将玉牒藏入其内以后，再用方石盖好，其后又由尚书令用五寸之印钤封石检。仪式完毕，光武帝再次叩拜，百官齐呼万岁。
于是又从原路下山。“夜半”后，即深夜子时之后，光武帝才抵达山下。而群臣到“明旦”——即次日清晨寅时才全部下山。二月甲午（二十五日），在梁阴祭地神，以高后配享，随同祭祀山川众神，一如西汉平帝元始年间在京城北郊举行祭地之礼的旧典。