宪宗在打败川西刘闢后，那些以前藐视皇帝的节度使们，感到了些许害怕，开始来朝觐宪宗。但有一个节度是例外，镇海节度李锜（唐皇宗室）就拒绝朝觐，他管辖湖、杭、睦、苏、润、常六州、二十七县，二十余万户，经济上非常富裕。西川叛乱之时，李锜要求扩大统治区，向中央要宣、歙二州。宪宗拒绝了李锜的无理要求。宪宗平定了川西刘闢之后，807年，李锜又向宪宗表示归顺朝廷。宪宗即刻派宦官携诏书征李锜入朝。李锜装病不愿入朝，宪宗任命其为左仆射，立即到京上任。同时，派李元素为镇海节度使以代替李锜。李锜再生事端，命人杀了中央留守王澹，谎报朝廷说发生兵变，自己要为朝廷善后，不能赴京上任，并派兵修石头城，准备长期割据。宪宗任淮南节度使王锷统各道兵力讨伐李錡，同时征宣武，义宁，武昌兵及淮南富歙兵从宣州出发，浙西兵从杭州出发共讨伐李錡。当时李錡认为宣州富饶，准备先攻宣州。派张子良，李素仙、田少卿率兵进攻宣州。张子良知李锜必败，就和牙将裴行立合谋反戈。裴行立是李錡的外甥，他见李锜大势已去，也发兵攻李锜。李锜在众叛亲离的情况下战败。众将将李琦槛送长安。十一月，宪宗将李锜及其子李师处死。
814年八月，淮西节度使吴少阳死，其子吴元济向朝廷要求接任节度使，宪宗不同意，吴元济并不听从宪宗安排，拥兵自重，从此不向朝廷缴纳两税。淮西镇统治申州、光州、蔡州，共十九县，一万二千八百余户，治所在蔡州（河南汝南县）。宪宗发布《招淮西诏》，内容主要是：只要吴元济归服朝廷，淮西的官员由朝廷量才录用，赏钱一百八十万贯，免三州百姓两税三年，否则严惩不怠。吴元济没有接受，宪宗任严绶为诏讨处置使，严绶到前线以后，给吴元济写信，劝他归服朝廷，但吴元济决心对抗朝廷。815年正月讨伐淮西的战争全面展开。朝廷军队节节胜利，在这种情况下，吴元济向成德节度使王承宗，缁青节度使李师道求救。王承宗、李师道认为，吴元济败亡后朝廷就会讨伐自己。但他们又不敢公开反叛，于是他们向宪宗上疏请求赦免吴元济、停止讨伐淮西，宪宗没有答应。王承宗和李师道见宪宗不答应，他们还是不愿公开反叛，于是开始进行破坏活动。他们先派人悄悄烧了宪宗讨逆军的粮仓--河阴仓，认为没了粮食宪宗自然会撤兵。宪宗为了解决军队粮草问题，又设淮颖转运使，把扬州转运院的粮食，从淮阴装船，经颖水到项城，供应前线。李师道见烧粮不成，而此时讨逆军大胜，于是就准备刺杀朝中主战大臣，给宪宗施压。815年六月，他们派人刺杀了宰相武元衡，并割下了宰相的头。同一时间，御史中丞裴度也遭刺杀，身负重伤。这并没有阻止宪宗讨伐叛逆，他对忠臣遇刺痛哭失声，厚葬武元衡，并安抚其家属，派重兵保护主战大臣。裴度伤愈后，宪宗立即召见入宫，商讨淮西战事，裴度请宪宗允许与自己有关官员随时商讨淮西战事，地点不必限制，宪宗同意。王承宗，李师道策见暗杀宰相后，仍没有制止朝廷征讨淮西，他们又准备在东京制造暴乱。这次策划被宪宗之人发觉，予以镇压，事未得逞。战争打到第四年，公元817年，裴度请战，宗听非常高兴，任裴度为宰相兼彰义节度使，仍充淮西宣慰诏讨处置使，韩愈任行军司马。临行前，裴度对宪宗表示："臣若灭贼，则朝天有期；贼在，则归阙无日。"此年十月，裴军攻下蔡州，终于平定了这场叛乱。十一月，吴元济被斩于长安，其妻妾被罚为宫庭奴隶，其子流放远州，之后诏令赐死。
山西闻喜裴度故里
吴元济败亡后，行军司马韩愈建议派人说服王承宗，于是裴度派人前去，王承宗无奈之下归顺朝廷。818年四月，王承宗献出德、棣两州，送二子入京为人质，按期上供两税，从此成德镇放弃割据。还剩最后一个割据者，就是淄青李师道。淄青镇最盛时期包括郓州、青州、淄州等十二州，势力强大。从公元818年七月到819年二月，经过几个月的战争，平定了李师道，刘悟率兵攻入李师道坐镇的牙城，俘李师道，并斩首示众，同时又把李师道的亲信处死，割据五十七年的淄青镇又重新归服朝廷。
唐宪宗在中央极弱的情况下，能打败一个个藩镇实属不易，但这并未从根本上改变藩镇割据的局面。他有雄才大略，所以能维持局面，一旦皇帝无能，就必将天下大乱，五代十国实是唐藩镇割据的继续。
