实质宰相，与李石、郑覃共事。次年（838年），李石辞职，杨嗣复、李珏拜相，陈夷行在表达政见上很诚实，认为杨嗣复弄权，在议政时常与杨争执。陈夷行称病请辞，文宗不许，还派宦官去他家慰劳。此后，陈夷行继续频繁弹劾杨嗣复（柏杨等人以此认为陈、郑属李党，而杨、李属牛党）。尤其是在同一年二月，杨嗣复力主将同为牛党领袖且正被外贬的前宰相衡州司马李宗闵升官并迁到更近于长安的地方时，陈夷行强烈反对，与郑覃都认为李宗闵养成奸臣郑注，罪恶胜过唐玄宗时奸相李林甫，他还举宝历初年李续之、张又新、苏景胤等为朋党危害朝廷之事，称他们当时