像耶律楚材这样的人才，在当时是不多的，在西征中的表现也很不错，因此成吉思汗对他的印象很好。有一次指着耶律楚材对窝阔台说：“此人，天赐我家。而后军国庶政，可以全都委托给他。”由此可见，耶律楚材已经用自己的知识为蒙古统治者服务，获得了很高的评价，取得了充分的信任。
不过，应当特别指出的是，在整个西征过程中，成吉思汗进行战争的主要目的，仍然在于掠夺财富；他所需要耶律楚材为他服务的东西，只不过是一些舞文弄墨，医星象的方技之术而已。因此，在成吉思汗的眼中，耶律楚材的这点本领，比起两军对垒斩将攀旗的武功来，分量究竟要轻得多。同时，戎马倥偬的时代，遐荒异域的环境，也使得他这个只懂得中原文化，意欲以儒治国的书生，一时难以施展自己的才华。英雄无用武之地的冷落感，在耶律楚材的思想深处，还有较多的存在，并且不时在自己的诗文中流露出来。“西征万里扈銮舆，高阁文章束石渠，”本想投笔从戎做出一番事业，但现实的生活并不如预想的那么容易，许多美好的愿望都不能实现，“醉里莫知身似蝶，梦中不觉我为鱼。”“十年潦倒功何在，三径荒凉翠已寒。”很显然，他对万里西征，未能发挥更大的作用，作出更大的贡献，是很不满意的。
三、整肃燕京定策划制
蒙古太祖二十二年（1227）的冬天，耶律楚材在经过长达十年之久的西征之后，又回到了燕京。“天涯流落从西征”、“十年沦落困边城”、“赢得飘萧双鬓雪”、“今日龙种返帝京。”既有无限的感慨，也有未来的期望。“再行不惮风沙恶”，“尚期晚节回天意”。还是想在未来的岁月里，做一番事业。
这一年的七月，成吉思汗已经病逝。新主未立，暂由其四子拖雷监国。这次，耶律楚材回到燕京，就是奉了拖雷之命，前往搜索经籍的。耶律楚材对图书经籍，素来就很爱好。上一次蒙古军攻下灵武（今属宁夏），诸将争相抢掠子女财币，耶律楚材却只收图书和药材，人们都以为无用。不久，军中流行疾病，耶律楚材所收的药材救活了几万人，人们又惊以为神。大概因此也引起蒙古贵族对图书的重视。燕京是辽金两朝的旧都，图书经籍很多，又是耶律楚材的故乡。派耶律楚材到燕京搜集图书，是很恰当的，这次任务可能完成得很好。
同时，耶律楚材在燕京又发现那里道教的势力极度膨胀，好些佛寺都被改为道观，思想上很不愉快。前面说过，耶律楚材原先在燕京时曾经学习过佛理，废寝忘餐，三年不倦，是一个虔诚的佛教信徒；因而对以丘处机为首的道教徒非常不满。他写了一本《西游录》，上半部叙述了他西征的经过，下半部便对道教进行了猛烈的攻击。主要是揭露丘处机的欺骗和不法。当时风传丘处机有长生不老的秘术，已经三百多岁了。成吉思汗知道后很感兴趣，派人把他接往行在，细加询问。当问到他究竟有多大岁数时，他竟然不肯老实回答，伪称不知确数。当问到道教的极理时，故弄玄虚，用“出神入梦”、“提真性遨游异域”等假话骗取信任。他还违背诏旨，广收徒众，滥发符印，自出师号，扩大实力。又骗取军用的牌符，悬牌跃马，横行诸州，招摇撞骗。甚至以权谋私，当成吉思汗准许僧道修善之士皆免赋役后，竟然在执行时只给道人免役，不及其他。特别不能容忍的是，竟然在许多地方拆毁夫子庙和佛寺，改为道观。所有。这些，耶律楚材认为都是小人之辈鼠窃狗盗的行为，是严重的违法乱纪，应该处以严刑。他最后表示，应该找一个积极的办法，使“三圣人”之道，能够像权衡一样，不偏不倚，平等地共同发展，用佛教的产因果之诫化其心”，用道教的“慈俭自然之道化其迹”，用儒家的“君君臣臣父父子子之名教化其身”，太平之世就指日可待了。这当然只是耶律楚材追求的理想，在现实生活中是很难做到的。他反对道教的努力，没有收到显著的效果。
耶律楚材在燕京做的另一件事，则是比较现实，而且效果很好。当时，蒙古最高统治者忙于东征西讨，来不及制定必要的规章制度，因此派往各州郡的长吏，便生杀任情，孥人妻女，掠取货财，兼并田地，无所不为。其中，燕京留后长官石抹咸得卜尤为贪暴，杀人如麻，市场挂满了示众的人头。耶律楚材了解到这个情况后，不觉凄然泣泪，立即入奏，发出禁令，各州郡如果没有奉到盖有皇帝玉玺的文书，不得擅自向人民征发，囚犯需判死刑必须上报。违背这项命令的，其罪当死，绝不轻贷。于是各地贪暴之风稍有收敛。
当时，燕京城中社会秩序也很不好，每天傍晚，尚未天黑，就有一些盗贼驾着牛车闯入富家，搬取财物，如果反抗不与，则杀人劫货而去，谁也不敢阻拦追究。看来这些盗贼绝非一般普通人物，处理起来可能棘手。拖雷特派中使塔察儿偕同耶律楚材前往穷治。耶律楚材经过仔细察询，了解到这些盗贼的姓名，原来都是留后的亲属和势家子弟。耶律楚材毫不手软，将他们一网打尽，投入监狱。这些人的家属贿赂中使，准备从轻发落。耶律楚材知道后，晓以利害祸福，中使害怕了，只得听耶律楚材的意见，依法处理，最后结案，将十六个罪大恶极的首犯，绑赴刑场，斩首示众。从此以后，巨盗绝迹，燕民始安，社会效果很好。
耶律楚材回到燕京处理的这几件事，都取得了很好的效果，获得了人们的好评。表明他确实是很有才干的，因而在蒙古最高统治集团中，更加增强了对他的信任。
四、出任中丞进行改革
元太宗元年（1229）秋，拖雷监国已经两年，决定召集宗亲推举大汗。当时，成吉思汗诸子皆从各自的驻地来到克鲁伦河畔举行大会。拖雷宣布成吉思汗的遗命，推举窝阔台承继大位。窝阔台则认为拖雷一直跟随在成吉思汗的身边，所受训教较他人为多，大位应由拖雷继承。推来推去，会议开了四十天，也未作出决定。
耶律楚材觉得会议不能再这样拖下去了，便对拖雷说：“推举大汗，是宗社的大事，应该根据成吉思汗的遗命，早作决定，以免发生争端。”拖雷说：“意见尚未统一，能否再等几天。”耶律楚材说：“过了明天，就没有吉利的日子了。”当时，蒙古统治者还非常迷信，听了这话便决定在第四十一日举行登基大典。
大典由耶律楚材拟订仪式。耶律楚材为了使会议开得威严庄重，让所有宗亲都能恭敬顺从，便事先对亲王察合台说：“你虽是大汗的兄长，但从职位上看仍然是臣，臣下对君按照礼节应当跪拜。只要你带头拜，其他的人就莫敢不拜了。”察合台认为他说得有理，在正式的即位大典上，便率领皇族及臣僚在帐下跪拜。会议进行得很顺利。会后，察合台对耶律楚材说：“你真是社稷的功臣啊！”
窝阔台汗即位后，为了树立自己的威望，准备对那些没有按时前来朝拜的王公大臣处以死刑。耶律楚材知道后便对他说：“陛下新即位，应当力求安定，对犯错误的人，应当宽宥，否则矛盾扩大，政局反而不稳。”窝阔台采纳了耶律楚材的意见，果然取得了很好的效果，从前不拥护他的人，后来都拥护他了，政权得到了巩固和稳定。
耶律楚材日益获得信任。当时，蒙古立国未久，诸事草创，许多必要的制度尚未建立，应兴应革的事太多了，耶律楚材选择了一些急需办理的，写成《便宜十八事》一疏上奏。这封奏疏的内容很广，包括了官吏设置、赋役征收、财政管理、刑法执行等许多方面，并且特别指出当时官场上盛行的送礼之风，为害不小，希望下令禁止。窝阔台汗看了奏疏以后认为所奏各事，皆可听从，唯有送礼一事难于禁绝，便对耶律楚材说：“如果是自愿馈赠的，可以不追究吧！”耶律楚材说：“这是蛀政害民的开头呵！哪能听任不管呢？”窝阔台汗说：“凡你所奏，我都依从了，你就不能依从我这一件吗？”
耶律楚材的许多建议得到窝阔台汗的首肯，作为诏令颁布施行，都收到了很好的效果。一天，根据耶律楚材建议设置的十路课税使，送来了许多粮食布帛和金银，陈列在宫廷中，数量很多。窝阔台汗看了非常高兴，笑着对耶律楚材说：“你没有离开我的左右，但却收来了这么多的财物，使国用充足，真有本领呵！在金国的臣僚中还有像你这样的人才吗？”耶律楚材答道：“现在南京（开封）的臣僚都比我好，我因为没有什么本领，所以才留在燕京，结果被陛下所用了。”窝阔台汗对耶律楚材的谦虚态度表示嘉赏，觉得确实是一个可以大用的人才，当即下令任命他作中书令，把典颁百官，会决庶务的大权交给他，事无巨细，都先向他报告，再由他转请皇帝处理。
耶律楚材担任中书令，是辅佐天子的亲信，位高权重，管理的事情很多。他写过一篇《陈时务十策》，主要内容有：信赏罚，正名分，给俸禄，官功臣，考殿最，均科差，选工匠，务农桑，定土贡，制漕运等。范围确实是非常广泛的，可以算得上一篇内容全面的施政纲领。
五、恢复经济倡兴文教
蒙古原是草原游牧民族，正处于氏族社会向阶级社会转化的发展时期。成吉思汗建立的大蒙古国，万事草创，各种制度虽然初具规模，但是极不完善，在许多方面还很落后。随着征服战争的胜利，统治地区的扩大，原来的某些制度和做法，很难适应“汉化”地区高度发达的封建社会的需要，一场涉及政治、经济、文化等各方面的改革，势在必行。窝阔台汗是比较开明的，决心采用“汉法”。耶律楚材便成了他重要的参谋和助手。在进行政治改革的过程中，提出了许多有益的建议。窝阔台汗言听计从，制定出一系列重要的政策和制度，其中最主要的是：
（一）逐步革除屠城杀掠的习惯法，免难民、降俘之死，大大促进了统一战争的胜利进行。蒙古统治者在初期的征服战争中，曾经下令：凡在攻城之时，敌人敢于武力抗拒者，城破之后，必加严厉惩处，杀之无赦。这种野蛮残暴的屠城杀掠政策，固然对敌人有一种威慑的作用，使之不敢抗拒，早日迎降；然而在事实上威胁的作用非常有限，抗拒者还是很多。残暴的杀掠政策不仅严重地破坏了社会经济，而且增加了抵抗者持续反抗的决心。元太宗三年（1231），蒙古军将征河南，耶律楚材便请求不要残杀当地居民，可以把他们迁往山后之地，在那里开采金银、栽种葡萄，既可贷其不死，又可提供皇室所需。窝阔台汗说：卿言是也。采纳了这个意见。次年春，大军南征，陕洛秦虢等州的人民纷纷逃往山林洞穴躲避。窝阔台汗下诏：“逃难之民，若迎军来降，与免杀戮。”有些蒙古贵族反对这个诏令，他们说“逃民们急则降，缓则走，不把他们杀掉，终为敌人所用，还是不要宽宥，完全杀掉为好。”耶律楚材请求制旗数百面，发给逃民，让他们回到蒙古军控制的州郡去种田。据说，因此而活下来的逃民不可胜数。元太宗四年（1232），蒙古军大将速不台攻打金国的南京开封府，即将攻下时，派人向窝阔台汗奏请说：“此城抗拒持久，我军死伤甚多，城破之后，应尽屠之，以示惩罚。”耶律楚材听说后忙向窝阔台汗说：“我军将士在外征战数十年，所想要得到的不过是土地和人民。如果得到了土地，却没有人民，又有什么用处呢？”窝阔台汗听了犹豫不决，耶律楚材又说：“制造弓矢甲仗、金玉器皿的能工巧匠，和官民富贵之家，都聚在这个城中，如果全都杀了，我们将一无所得，那这个仗就白打了。”窝阔台汗点头称是，于是下了一道诏令：“除皇族完颜氏罪大不赦外，其余皆免罪不问。”据说当时因避兵乱居于城中的有一百四十七万多人，都因此而免遭屠杀。从此以后蒙古对南宋用兵，攻取淮汉诸城，也都以此作为“定例”，不再“屠城”，只诛“首恶”。这当然是蒙古军事政策的一大转变，有着重要的意义，而耶律楚材在其中所起的作用，自然也应该给予充分的肯定。
（二）谏阻“裂土分民”，建立军、民、财分治的中央集权制。自成吉思汗建国以来，蒙古统治者就实行“裂土分民”的分封制。窝阔台汗即位以后，也准备把新占领的中原地区分赐给亲王和功臣。耶律楚材说：“裂土分民，容易引起彼此间的不满和猜疑，使矛盾扩大化，产生尾大不掉的毛病，不如多给他们一些金帛。”窝阔台汗说：“已经答应他们了，怎么办呢？”耶律楚材说：“那就由政府派遣官吏到各州县收税，颁发诸王功臣，不让他们擅自科征，把向地方征税的权力收归中央，也可以收到同样的效果。”于是制定了“每五户出丝一斤以给诸王功臣”的政策，大大削弱了他们的实力。当时，诸路官吏均兼管军民财三个方面的事宜，权力极大，往往肆为不法，骄横异常，不仅生杀自专，而且各州郡地方之间，也常因争权夺利，彼此相攻，有时连皇帝也无法统摄。为了改变这种局面，耶律楚材建议：各州郡置长吏专管民事，设万户府总领军政，设课税所管理钱谷。他们之间势均力敌，不相统摄，力量有限，骄横的气焰就会受到遏止。窝阔台汗采纳了这个建议，制定了地方官军民财三权分立的制度。结果大大加强了中央集权的实力，压制了地方势力的滋长，避免了分裂因素的扩张。
（三）尊孔用儒，始兴文治。蒙古帝国的建立，在很大程度上是依靠武功，因此在初期对文治是不够重视的。窝阔台即位后，耶律楚材对他说：“天下虽得之马上，而不可以马上治。”经常向他宣传“周孔之教”，他认为很有道理，便要耶律楚材推荐一批文臣到政府部门任职，试行“汉法”。耶律楚材于是把当时著名儒士陈时可、刘中、周立和、吕振等人派往燕京、宣德等地征收课税，后来都取得了很大的成绩，这是蒙古统治者试用文臣治天下的开始，耶律楚材创议之功是不应忽视的。此后，耶律楚材继续在这方面做了许多工作，最主要的有求孔子之后，得五十一代孙孔元措，奏请封为“衍圣公”，付给林庙地，世袭其位，以示尊崇。又下令招收因战乱而散亡的礼乐人才；还接受著名学者元好问的请求，把许多沦为俘虏的儒生解放出来分配适当的工作。到元太宗九年（1237），更以“制器者必用良工，守成者必用儒臣”为由，建议“用儒术选士”，试图恢复唐宋以来的科举考试制度。这年八月，窝阔台汗命令刘中等人在各地考试，计分经义、辞赋、论三科，儒人被俘为奴者也可参加考试，如果主人隐慝不遣，其罪当死。据说这次考试共得儒士四千余人。他们充实到各级政府机构中去，当然大大改善了官员的文化结构，对由武功向文治的转变，是有重大意义的。