置镇守府于胆泽，在紫波筑城。令各国制造甲胄、武器，同时促进地方手工业发展。797年置勘解由使，整顿地方行政。801年派藤原葛野麻吕为遣唐使，804年出发，最澄、空海等同行。置敕旨田，开辟皇室财源。805年纳藤原诸嗣谏，停止营造宫殿。中国史书《新唐书·东夷列传》曾提及过桓武天皇。