至道元年（995年），授尚书省左仆射、判河南府兼西京留守。宋真宗咸平四年（1001年）第三次拜相，同中书门下平章事、昭文馆大学士。咸平五年（1002年），拜司空，授门下侍郎咸平六年，上书求解政事，改太子太师，封莱国公。以知人着称，吕夷简、富弼等人皆受其赏识，自道：“诸子皆不足用，有侄吕夷简，真乃宰相器也！”景德二年（1005年）辞官回乡大中祥符四年（1011年），病卒，赠中书令，谥文穆，累赠太师兼尚书令、秦国公。
轶事.据称吕蒙正喜欢喝“鸡舌汤”，每餐必饮，