1235年，被任命为行台右司郎中。行台所管辖的五十余城，州县之官很多不通政事，甚至一起搜刮百姓。他根据前朝观察的制度，纠察官吏，黜贪奖廉，并罢将校部曲户归籍州县。1240年，授参议东平路事，兼提举太常礼乐，立庙学，倡习儒家经艺。1259年，忽必烈南下攻打南宋，召他相问方略，他建议不要嗜杀。中统元年（1260年），担任益都路宣抚使。入觐，拜右三部尚书。宋子贞参与裁定新立省部典章制度。李璮据济南叛乱，宋子贞参议军前行中书省事，平定李璮。宋子贞上书十事，建议严选举、立国学、定律令、轻赋税。至元二年（1265年），