乌介可汗虽势力衰微，但仍号称有兵十万。牙帐设在河东大同军以北的阊门山。八月，乌介可汗率兵南下，突然进入大同川，掠夺杂居在河东的戎狄各族牛马数万头，转战至云州城下，云州刺史张献节闭城自守。李炎征发各地屯兵进屯太原和振武军、天德军等地，待来春再出兵驱逐回鹘。九月，李炎命刘沔兼任招抚回鹘使，张仲武为东面招抚回鹘使。各道兵马集结于太原，刘沔率兵屯防雁门关。乌介可汗兵临振武，刘沔遣麟州刺史石雄率前锋袭击回鹘牙帐，乌介可汗惊慌失措，弃辎重逃走。石雄率兵追击，在杀胡山大胜。回鹘兵被斩首万人，收降二万余人，乌介向东北方向逃去，归附黑车子族，其溃散部队三万多人向卢龙镇投降。三年后，乌介可汗被黠戛斯追击时，被部下所杀。回鹘汗国自此衰散四迸，再也不成气候。此后，唐北部边境一直安定了三十多年。
谋划西域唐廷以回鹘衰微，吐蕃内乱，议复河、湟四镇十八州。李炎遂以给事中刘蒙为巡边使，命其储备兵器、军粮，侦察吐蕃边防屯兵众寡，以为收复之备。安史之乱后，唐朝势力逐渐退出西域。回鹘汗国覆亡后，黠戛斯占据了安西和北庭都护府，有意将安西和北庭交还给唐朝，而李炎也想借机光复西域，命赵蕃出使黠戛斯商议此事。李德裕等进谏说：“安西离京城长安七千多里，北庭五千多里，假如黠戛斯归还，朝廷就必须重新设置都护府，征发一万名唐兵防守。不知道这么多的兵力从哪里征发，军需物资从哪条路打通运输。这实在是耗费大量的钱财去换取一个收复失地的好名声，恐怕不妥。”李炎于是搁置此议。此事直到唐宣宗时张议潮收复河西才告完成。
经济
禁止官吏
经营质库李炎在位时，下诏禁止官吏经营质库业，不准与民争利。在会昌五年（845年）赦文中，他说：“古代享受俸禄的家庭，仅仅实用俸禄就好，不和别人争夺就业的机会，这样大家都可以获利，每一户人家都可以自足。如果知道有人既做官有做商人放置高利贷，与老百姓争夺利益。今后将会被禁止。仍委御史台察访上奏。”当然，官吏私营高利贷业，影响了政府的高利贷收入，可能是李炎下敕断禁的主要原因。总而言之，此举在客观上起到了廉洁官僚队伍的作用。会昌年间，唐代的户口比安史之乱期间增加了一倍多，人口也逐渐出现了恢复的趋势。设置备边库为了储备物资，加强边防，会昌五年（845年）九月，李炎经李德裕建议而设置了“备边库”，要户部每年从赋税中储入钱帛十二万缗匹，度支从盐铁税中储入钱帛十二万缗匹，第二年减少三分之一；凡是各道进奉的助军财货也一概储入，并以度支郎中主管此事。
文化
从会昌元年（841年），因李德裕等人的奏请，先后沙汰了部分僧尼，拆毁了天下小寺山房、兰若等，对僧尼的一些活动也进行种种限制。会昌二年（842年），曾下令发遣“保外无名僧”，不许置“童子沙弥”，并令原是“杂工巧”和不修戒行的僧尼还俗；同时，还下令不许僧尼无限止地占有奴婢，规定僧限留奴一人，尼留婢二人。会昌三年（843年），废除了摩尼大慈恩寺，杀摩尼师，财产没入官府。翌年，下令各寺院禁供奉佛牙，并拆毁天下山房、兰若、普通佛堂和村邑斋堂，凡所拆毁寺院的僧尼一律勒令还俗，送归原籍等等。[87]从会昌二年（842年）十月起，李炎下令凡违反佛教戒律的僧侣必须还俗，并没收其财产。此后，李炎陆续下令限制佛寺的僧侣人数，不得私自剃度，限制僧侣蓄养奴婢的数量，很多寺院被拆毁，大量的僧侣被强迫还俗。会昌四年（844年）二月，李炎降旨“不许供养佛牙”，同时规定：代州五台山及泗州普光寺、终南山五台寺、凤翔府法门寺等有佛指骨之处，严禁供养和瞻仰，如有一人送一钱者，背杖二十；若是僧尼在这些地方受一钱施舍者，背杖二十。到会昌五年（845年），又开始了更大规模的灭佛。他下令僧侣40岁以下者全部还俗，不久又规定为50岁以下，很快连50岁以上的如果没有祠部的度牒也要还俗，就连天竺和日本来的求法僧人也被强迫还俗。日本圆仁和尚在他写的《入唐求法巡礼行记》中详细记录了这次“法难”的情况。根据武宗的旨意，这年秋七月裁并天下佛寺。天下各地上州留寺一所，若是寺院破落不堪，便一律废毁；下州寺院全部拆废。长安和洛阳开始允许保留10寺，每寺僧10人。后来又规定各留两寺，每寺留僧30人。京师左街留慈恩寺和荐福寺，右街留西明寺和庄严寺。天下各地拆废寺院和铜像、钟磬，所得金、银、铜一律交付盐铁使铸钱，铁则交付本州铸为农器，还俗僧侣各自放归本籍充作国家的纳税户。如是外国人，送还本处收管。李炎这次大规模的灭佛，一共拆除寺庙4600余所，拆招提、兰若4万余所，僧尼26万余人还俗成为国家的两税户，没收寺院所拥有的膏腴上田数千万顷，没收奴婢为两税户15万人，另外还强制大秦穆护、祆3000余人还俗。[87]此次灭佛沉重打击了寺院经济，增加了政府的纳税人口，扩大了国家的经济来源。在“废佛”的过程中，对其它外来的四教：祆教、摩尼教、景教和回教，也都采取了相应的废除手段。凡国中所有的大秦寺（景教），摩尼寺，一并撤毁；斥逐回鹘教徒，多半道死；京城女摩尼七十人，无从栖身，统统自尽；景僧，祆僧二千余人，并放还俗。李炎灭佛的原因可能有多种：佛教的势力非常强大，李炎在他的旨意中说，佛教寺院的规模比皇宫还要大，寺院不纳税，对国家财务是一个重大损失，同时僧人过多亦会影响生产活动，造成田荒民饥等后果，影响国家稳定。另一原因是李炎本人更加信奉道教。他在即位之初便“召道士赵归真等八十一人入禁中，于三殿修金箓道场”，还前往道场“亲受法箓”。赵归真等道士趁机鼓动灭佛，并提出“孔子说云李氏十八子昌运方尽，便有黑衣天子理国”的谶言，而黑衣者正是僧人，这促使李炎下决心灭佛。