财政改革。
要经营西南，首先必须解决经费问题。元狩三年（前120年）的大移民更加剧了财政的紧张。
元光三年（前132年），黄河在濮阳瓠子（今河南濮阳）发生大决口，流入巨野泽，与淮河、泗水连成一片，泛滥十六郡。武帝当即征发十万士卒进行堵塞，但很快又被冲垮。此后，武帝听信大臣和望气家的话，不予堵塞，放任自流,以致灾区连年饥荒，百姓生活没有着落。元狩三年（前120年），武帝决定将灾民七十二万五千口迁往西北边郡，一方面解决灾民的生活困难，一方面充实西北边郡。此举花费数以亿计。
面对这样的财政困境，武帝清醒地意识到，只有大刀阔斧的财政改革，才可能使他渡过难关。
武帝最先改革货币，但不成功，盗铸猖獗。在此情况下，武帝一反常规，开始选用商人。
秦商鞅以来就实行重农抑商政策。当时有“七科谪”，即七类贱民，其中商人以及父母、祖父母为商人者，就占了四类。国家对他们实行歧视性政策。汉建立后，继续奉行重农抑商政策，高祖时曾下令，不允许商人穿丝质衣服、乘车骑马，并加倍征收他们的人头税。惠帝以后虽然放宽限制，但仍不许商贾做官。
元狩四年（前119年），武帝任命齐地的大盐商东郭咸阳和南阳的大铁商孔仅为财政大臣大农令的副手——大农丞，专管国家命脉产业——盐铁事宜。洛阳贾人之子侍中桑弘羊，因精于计算，更得武帝赏识。在他们的筹划下，一系列财政改革措施陆续出台。
首先，实行盐铁国营，在各地设盐官、铁官，掌管盐铁的生产和销售。天汉三年（前98年），武帝又将酒的酿造和贩卖收归国营，称作“榷酤”。
元狩五年（前118年），废除半两钱，发行五铢钱，币重与名称相符。元鼎四年（前113年），下令取消郡国铸币权，货币由上林三官统一铸造，第一次将铸币权控制在中央手中。货币自此稳定下来，五铢钱长期使用，一直到隋时。
元狩五年末，开征车船税和缗钱税，称作“算车船”“算缗钱”。“算”为征税的单位，缗指串铜钱的绳子。规定，工商业者无论有无市籍，均须按经营成本申报纳税，违反者罚戍边一岁，没收财产。同时，重申不允许商人占有土地的政策。
为了防止商人隐匿财产，元鼎三年（前114年）武帝下告缗令，令检举揭发者可得被告者一半财产。告缗波及全国，商贾中家以上大多被告，短短几年内，政府没收的“财物以亿计，奴婢以千万数，田大县数百顷，小县百余顷，宅亦如之”。
元封元年（前110年），武帝下令在各地设均输官，将中央充裕的物资，从出产地直接运往所需地区，减少运输费用。同时颁行平准法，在京师设平准官，接受均输货物，贱买贵卖，一方面可增加国家收入，一方面可平抑物价。
此后，桑弘羊又建议允许百姓用捐粮换取做官吏、赎罪和免除徭役的资格。此令一出，一年之中，国库就堆满了粮食。
武帝财政改革的实质就是将以往的自由经济改为由国家控制经济的运作。由于改革主要针对商贾、富人群体，因此，虽然改革的力度很大，但并没有给百姓增加多少负担，史称“民不益赋而天下用饶”。这对于维持社会稳定，实现武帝的伟大功业至关重要。国家为了防止官吏随意向百姓赋敛，还特意制定了“擅赋法”。汉兵出征，沿途郡县只需提供粮草。
迅速充盈的国库，为汉的军事行动提供了坚实的后盾。元鼎二年（前115年）至元封六年（前105年）十年间，汉在开疆拓土和外交方面均取得了辉煌成绩。
元鼎五年（前112年），汉出兵南越，平定王相吕嘉反叛，设立儋耳（治今海南儋县西北）、珠崖（治今海南海口东南）、南海（治今广东广州）、苍梧（治今广西梧州）、郁林（治今广西桂平西）、合浦（治今广西合浦）、交阯（治今越南河内西北）、九真（治今越南清化西北）、日南（治今越南广治西北）九郡。
次年，汉平定西南且兰（今贵州黄平西）等族反叛，设牂柯（治今贵州福泉）、越雋（治今四川西昌东南）、沈黎（治今四川汉源东北）、汶山（治今四川茂汶）、武都（治今甘肃西和）五郡。
元封二年（前109年），汉出兵征服滇国，设立益州郡（治今云南晋宁东），赐滇王王印。
至此，五岭以南及西南地区几乎全部并入汉的版图。
