太学士看到朝政败坏，便要求朝廷整肃宦官、改革政治。宦官气极败坏，在延熹九年（166年）与德扬天下的司隶校尉李膺发生大规模冲突。桓帝大怒，下令逮捕替李膺请愿的太学生200余人，后来在太傅陈蕃、将军窦武的反对下才释放太学生，但是禁锢终身，不许再做官，史称“党锢之祸”，东汉朝政更加黑暗腐败。汉桓帝在位期间沉迷女色，荒淫无度，后宫人数竟达五六千人。汉桓帝于168年1月25日去世，享年36岁，死后谥号孝桓皇帝，庙号为威宗，168年3月9日葬于宣陵。后于汉献帝初平元年因其无功德故除去庙号。