始三年（前71年），于定国升任水衡都尉，地节元年（前69年）于定国又被擢任廷尉。于定国为人谦恭，处理案件平恕。时称“于定国为廷尉，民自以无冤”。担任廷尉十八年，甘露二年（前52年），转任御史大夫。甘露三年，代黄霸为丞相，封西平侯。永光元年（前43年），汉元帝下诏，说「有郎官禀报关东发生饥荒，以至于出现父亲丢弃幼儿或儿子抛弃老父的情形，这一点与丞相、御史手下的官吏上报的情况不一致，是丞相、御史手下的官吏有所隐瞒吗？朕想知道具体情况。假如今年如果还有水灾和旱灾的情形的话，那事情可就麻烦了。希望各位公卿出主意支招