大业元年，隋炀帝即位第一年就修造通济渠。同年又改造邗沟。大业四年，又征发河北民工百万开凿永济渠以供辽东之需。610年沟通长江河。至此，开凿大运河的工程基本完成。隋炀帝开凿大运河前后用了六年的时间。大运河从北方的涿郡到达南方的余杭，南北蜿蜒长达五千多里。大运河以余杭、洛阳、涿郡为三点，江南河、邗沟、通济渠、永济渠四段，将钱塘江、长江、淮河、黄河、海河五大水系连接起来。这是世界上最伟大的工程之一，是中国南北交通的大动脉。
大运河的开通，促进了运河两岸城市的发展，江都、余杭、涿郡等城市很快繁荣起来。当时运河上“商船旅往返，船乘不绝”。大运河对隋唐时期南北经济、文化交流，维护全国统一和中央集权制的加强，都起了促进作用。大运河不仅加强了隋王朝对南方的军事与政治统治，而且使南方的物资能够顺利地到达当时的洛阳和长安，在有利于军事和政治的同时，南北方的文化交流也得到了有力的加强。
608年，隋炀帝派军灭了吐谷浑。开拓疆域数千里，范围东起青海湖东岸，西至塔里木盆地，北起库鲁克塔格山脉，南至昆仑山脉，并实行郡县制度管理。使之归入中国统治之下。这是以往各朝从未设置过正式行政区的地方。609年，隋炀帝率大军从京都长安出发到甘肃陇西，西上青海横穿祁连山，到达河西走廊的张掖郡。置西海、河源、鄯善、且末四郡，进一步促成了甘肃、青海、新疆等大西北地区成为中国不可分割的一部分。
隋炀帝除向西北开拓疆土外，隋朝大军还向东南进行了一系列开疆拓土的战争，这些战争的胜利使大隋王朝东南的领土疆域扩大到印度支那的安南、占婆（今越南地区）、及台湾等地。此外，隋朝还把强大的突厥分裂成东突厥与西突厥两部，并在和东突厥的战斗中取得胜利。这也为以后唐太宗取得一系列的胜利打下了坚实的基础。以有些现代人看唐朝疆域的看法，隋朝的疆域比唐朝大。
暴君隋炀帝以荒淫无度著称于史，但在科举制的发展史上却是位有贡献的人物。大业二年（606年），隋炀帝在已有诸科中，又特设进士科和明经科，随着士族门阀的衰落和庶族地主的兴起，魏晋以来选官注重门第的九品中正制已无法继续下去。隋文帝即位以后，废除九品中正制，开始采用分科考试的方式选拔官员。隋炀帝时，正式设立进士科，我国科举制度正式诞生。这一制度一直沿用到清末。
大业三年隋炀帝颁《大业律》。改州为郡；改度量衡依古式；改官制，设五省、三台、五监、十六府等。杨广修订了法律，主要是对隋文帝末年比较严酷的法律进行了改革。
对于国政，他有恢宏的抱负，并且戮力付诸实现。主政后，他巡视边塞拓、开通西域、推动大建设。然而最终因人民负荷不了他一而再，再而三的穷兵黩武，遂以残暴留名于世。有人拿商纣王、秦始皇等与他相比，并称暴君。他对人民奴役征敛十分苛重，使生产遭到严重破坏。在人民大起义的打击下，部下宇文化及等发动兵变，将他缢死于江都（今江苏扬州）。