值得一提的是，章衡还曾出使辽国。当时的辽国对北宋多有轻视，在外交场合常常故意刁难。辽人曾出对联 "三光日月星" 来刁难章衡，因 "三" 字限制，下联需巧妙对应。章衡巧妙对答："四诗风雅颂"，《诗经》分风、雅、颂，雅又分大雅、小雅，故称 "四诗"，辽人对此叹服。在与辽人的交流中，他对答如流，展现出北宋官员的风采和智慧。
不仅如此，辽人听说章衡是文状元，断定他手无缚鸡之力，遂在宴会时比试射箭，想以此羞辱章衡。然而，章衡 "连发破的"，箭箭正中红心。辽人钦佩他文武双全，马上厚礼相待，待遇远在其他使者之上。此次出使，不仅让辽国对北宋刮目相看，也让章衡在朝廷中的声望大增。章衡在此期间发现辽国境内文恬武嬉、军备废弛，回朝复命时，奏请皇帝出兵收复山后八州(燕云十六州中，新、妫、儒、武、云、应、朔、寰为山后八州)，遗憾的是，神宗出于种种原因，拒绝了这一建议。
回到朝廷后，章衡继续在政治舞台上发光发热。他多次向朝廷提出建设性的意见和建议，在政治、经济、文化等方面都有着自己独到的见解。他支持王安石变法，积极推动改革措施的实施，为北宋的发展贡献自己的力量。
然而，在复杂的政治斗争中，章衡也遭遇过挫折，曾被贬官。但他始终保持着豁达的心态，无论身处顺境还是逆境，都坚守自己的原则，为国家和百姓尽职尽责。 他曾发现三司不做预算，肆意取领发放经费，由此造成的科敛使百姓深受其害，遂上书请求 "敕三部判官，簿正其数，即有所赋，先期下之，使公私皆济"。章衡因此开罪了三司衙门，被贬为汝州、颍州知州。
元祐五年(1090 年)，苏轼任杭州知州，为了疏浚西湖，他动员百姓挖出淤泥葑草，将其堆筑为南北走向的堤岸，后人名之为 "苏堤"。其实苏轼疏浚西湖、建设堤岸，还与章衡有着密切关系。苏轼将建设 "苏堤" 视作在杭为官期间一大成果，作诗称 "古岸开青葑，新渠注走碧流"。工程的最初倡议者便正是章衡 。
在动工前，苏轼曾写信给章衡，信中提到章衡劝告和鼓励自己治理西湖。在苏轼治水过程中，章衡不但传授经验，还给予了大量的人力物力支持。苏轼在信中还求助章衡，希望他将贵府罚没的船只尽数给自己，大约需要四百只，还提到本州缺乏士兵，也请章衡一并帮助 。由此可见，章衡在西湖的治理上不仅有首倡之功，还有鼎力相助之劳。
章衡的一生，虽然没有苏轼、王安石等人那样广为人知，但他凭借自身的才华和努力，在北宋的历史上留下了属于自己的印记。他是科举史上的传奇，是被历史低估的隐藏大佬。
