不过，宋神宗确实有志于求治，但是一生政事多不成功，这似乎与北宋政权积累已久的弊端有关。宋神宗名赵顼，为英宗长子，先后封为淮阳王、颖王，英宗病危时被立为太子，英宗病死后继位。宋神宗即位前喜读《韩非子》一书，曾说：“天下弊事很多，不能不改革。”英宗于治平四年（１０６７年）正月丁巳日病死，他于同日继位，第二年改年号为“熙宁”。宋神宗即位后，面对北宋积贫积弱的严重局面，为了实现富国强兵，挽救北宋危机，他不治宫室，不事游幸，废去元老，起用王安石主持变法。新法推行了十几年，使国家的财政收入有所增加，军事力量也有所增强。但是，新法触动了大地主的利益，遭到保守派官员的强烈反对，加上他自己意志不坚定，新法最终失败。
他多次发动对西夏战争，他前期任用王韶，获得了熙河战役的胜利，收复了两千里故汉地；同时用章惇开拓梅山地区，史称梅山之役；后屈从辽的要求，重划河东边界，弃地数百里。元丰三年至五年，他进行宫制改革，史称元丰改制。他多次遣将进攻西夏，灵州之战、永乐城之战，皆大败。元丰四年（１０８１年），神宗还凭借几年来积蓄的军事力量，对西夏发动了强大的攻势。宋军虽然损失惨重，但据有了兰州，切断西夏同河西走廊的联系，为环攻西夏造成有利态势。为保持这一战果，神宗于元丰五年八月下令修筑永乐城（今陕西米脂西北）。主持永乐城修筑和防御任务的是志大才疏不懂军事的徐禧，遂陷于西夏军重重包围之中。城陷，徐禧、李舜举和李稷以下数万宋军民全部死难。神宗半夜得到消息，起床踱步，达旦未眠，因此得病。自此，神宗郁闷于怀，元丰八年春病死，在位十八年，死后庙号为神宗，葬于永裕陵。