泰州治堰
天禧五年(1021年)，范仲淹调任泰州西溪盐仓监，负责监督淮盐贮运及转范公堤销。 西溪濒临黄海之滨，唐时李承修筑的旧海堤因年久失修，多处溃决，海潮倒灌、卤水充斥，淹没良田、毁坏盐灶，人民苦难深重。于是范仲淹上书江淮漕运张纶，痛陈海堤利害，建议沿海筑堤，重修捍海堰。
天圣三年(1024年)，张纶奏明朝廷，仁宗调范仲淹为兴化县令，全面负责修堰工程。天圣四年(1026)八月，母亲谢氏病逝，范仲淹辞官守丧，工程由张纶主持完成。
执教兴学
天圣五年(1027)，范仲淹为母守丧，居应天府。
商丘应天府书院
南京留守(治今商丘)、知应天府，闻范仲淹有才名，就邀请他到府学任职，执掌应天书院教席。范仲淹主持教务期间，勤勉督学、以身示教、创导时事政论，每当谈论天下大事，辄奋不顾身、慷慨陈词，当时士大夫矫正世风、严以律己、崇尚品德的节操，即由范仲淹倡导开始，书院学风亦为之涣然一新，范仲淹声誉日隆。
天圣六年(1028年)，范仲淹向朝廷上疏万言的《上执政书》，奏请改革吏治，裁汰冗员，安抚将帅。
宰相王曾对万言书极为赞赏，时晏殊在枢府，王曾便极力推举范仲淹，晏殊遂面圣陈述范仲淹既往政绩。十二月，仁宗征召范仲淹入京，任为秘阁校理，负责皇家图书典籍的校勘和整理。