。武周如意元年（692年），已经称帝的武则天以李义府等六人曾经拥立她为皇后，追赠六人官职。长安元年（701年），左千牛卫将军李湛又因李义府之子的身份获赐实封三百户。神龙（705年—707年）初年，累迁散骑常侍，封河间郡公。宰相张柬之打算发动兵变，杀张易之，以李湛为左羽林将军。李湛曾与敬仲晔两人，向唐中宗陈述兵变的必要，中宗同意了。神龙革命时，唐中宗反悔，李湛强迫中宗入宫。在宫中，武则天对李湛说：「你也是政变中的将领么？我对你跟你父亲都不薄，你怎么会造反？」唐中宗复辟后，封李湛为右羽林大将军、赵国公，