成吉思汗十年(1215年),蒙古军攻占燕京,成吉思汗得知他才华横溢、满腹经纶,遂派人向他询问治国大计。据格鲁塞《草原帝国》记载:“占领北京后,在愿意支持蒙古统治的俘虏中,成吉思汗选中一位契丹族王子耶律楚材,他以‘身长八尺,美髯宏声’博得成吉思汗的喜爱,被任命为辅臣。成吉思汗十四年(1219年),随成吉思汗西征,常晓以征伐、治国、安民之道,屡立奇功,备受器重。成吉思汗二十一年(1226年),又随成吉思汗征西夏,谏言禁止州郡官吏擅自征发杀戮,使贪暴之风稍敛。窝阔台汗即位后,耶律楚材倡立朝仪,劝亲王察合台(太宗兄)等人行君臣礼,以尊汗权。从此更日益受到重用,被誉为“社稷之臣”。初执掌中原地区赋税事宜,建议颁行《便宜一十八事》,设立州郡长官,使军民分治;制定初步法令,反对改汉地为牧场;建立赋税制度,设置燕京等处十路征收课税所。窝阔台汗三年(1231年),任中书令(宰相)。此后,他积极恢复文治,逐步实施“以儒治国”的方案和“定制度、议礼乐、立宗庙、建宫室、创学校、设科举、拔隐逸、访遗老、举贤良、求方正、劝农桑、抑游惰、省刑罚、薄赋敛、尚名节、斥纵横、去冗员、黜酷吏、崇孝悌、赈困穷”的政治主张。在政治、经济、文化各方面殚精竭虑,创举颇多。主要有保护农业,实行封建赋税制度;改革政治体制,提拔重用儒臣;反对屠杀生命,保护百姓生命;禁止掠民为驱,实行编户制度;反对扑买课税,禁止以权谋私;主张尊孔重教,整理儒家经典。