宪宗下诏讨伐淮西节度使吴元济，梁守谦为监军，进阶加云麾将军、充行营招讨使。元和十二年（817年）十月，吴元济就擒，因宪宗怀疑裴度私藏吴元济的妇女和珍宝，派梁守谦前往蔡州查询并处置吴元济旧将。元和十三年（818年），加冠军大将军，迁右监门卫上将军，寻拜右神策军护军中尉。元和十五年（820年），马进潭、梁守谦、魏弘简等神策军左右军中尉请立门戟，宪宗允许。梁守谦迁骠骑大将军兼右武卫上将军。
拥立唐穆宗.元和十五年（820年）正月廿七晚，陈弘志与王守澄于中和殿暗杀唐宪宗，对外宣称皇帝暴