庆二年（822年），李光颜兼深州行营诸军节度使，征讨王廷凑，但因朝廷制肘，请求辞去领军之职。824年，唐敬宗即位，正拜司徒，依前同平章事。后为河东节度使、太原尹、北都留守。宝历二年九月三日（826年10月7日），李光颜逝世，年六十五。敬宗废朝三日，赠太尉，谥号“忠”。