京师时期的林则徐，是一个政治地位不高的小京官。他初到庶常馆时，领俸米为老米八石八斗五升，梭碎米一石九斗。1813年12月，迁居粉坊琉璃街。1814年1月，长子林汝舟出生。在这期间，他替人写书信来补贴用度，还去书馆兼职授课，还接受过张师诚的接济。生活的困顿可想而知。1815年1月，次子林秋柏出生，三天后便夭折了。1816年3月，长女林尘潭出生，1817年9月又添次女林金鸾，他的家庭经济负担更重了。
在京期间，少不了朋友宴饮，应酬文墨，迎来送往，这要花费不少时间。林则徐不太热衷社交，他认为“京官中实在好学者，百不得一”，“交游以少为妙”。
在他参加过的社交活动中留下深刻记忆的便只有宣南诗社了。
宣南诗社是嘉庆年间南方出身的小京官组织的一个文学小团体。它的前身是嘉庆七年同科进士朱珔、吴椿、洪占铨、夏修恕、陶澍、顾莼于1804年冬组织的消寒会。初创时期的消寒诗会，基本上是同科进士之间的文酒唱酬，目的在于消寒，规模和影响都不大。后来，参加者打破了同科的界限，活动亦“不独为消寒”，成为居住在宣武坊以南一带，以南方出身的小京官和知识分子为主体的文学社团，后又称宣南诗社、城南诗社。从1814年至1820年间，先后集会三十八次，参加诗社活动的，除刘嗣绾，周之琦系初创时期的老诗友外，还有黄安涛、梁章钜、翁元圻、李彦章、周蔼联、林则徐、程恩泽等新人。
诗社除聚会赋诗外，还探讨学术问题。从现存的集会诗来看，他们唱和的不外是饮酒、赏花、观碑、赏画和庆祝郑康成、苏东坡诞辰之类的即兴诗，没有多少政治内容。他们大多通于经学，长于考据，在学术上看不出有“反对汉学”的倾向。至于“时复商榷古今上下”，大体上是指对古今诗画、碑帖等的鉴赏品评，并不带有进步的政治色彩。不过他们地位相近，“多文学侍从之职”，都是南方出身，且怀才不遇，有许多共同的语言，有时借诗抚今思昔，倾吐对时局变迁的感慨。
在白莲教大起义和天理教起义之后，经世致用之学在京师渐渐流行，这反映了嘉庆时代文风的开始转变。龚自珍、魏源正是在这个时期来到京师，并在文坛上初露头角的。林则徐厌倦于庸俗的应酬社交，必然抓紧时间“力学而潜修”。为了通于政事，他利用京师的丰富藏书，“益究心经世学，虽居清秘，于六曹事例因革，用人行政之得失，综核无遗”。
1814年8月，林则徐开始酝酿写作《北直水利书》。其实，早在来京任职之前，林则徐就已经开始关注漕运问题了，他一路沿运河北上，详细记录了沿途所经过的河闸名称及相关数据。到了翰林院之后，史书中笔不绝书的那些漕运弊病更是引起了他的高度关注。
自唐宋以来，社会经济重心逐步南移，因而清政府每年都需要从南方六省征收几百万担漕粮，而后再动用四五千只帆船把这些粮食经由内河运到通州粮仓，以供京畿地区的官吏和军队食用。在征收和运输漕粮的过程中，上至漕运总督，下至州县官吏，无不趁机渔利，中饱私囊。与此同时，由于黄河治理不善，常常泛滥成灾，导致泥沙倒灌，阻塞河道，严重危胁着漕粮的正常输送。针对上述问题，林则徐仔细阅读了历代史书中所记载的相关资料，还从中摘录了近六十种关于在北方试种水稻的史料，最终酝酿出了一个大胆的设想：在京师地区兴修水利，种植水稻，就地取粮，以缓解南粮北运的压力，继而废除漕运，彻底去除漕运过程中的种种弊病。
林则徐将他的设想撰写成书，定名为《北直水利书》。在该书中，林则徐不仅科学地论证了这一主张的科学性和可行性，而且详细地介绍了其具体的操作方法。他建议，首先在天津、河间、永平和遵化四个州县，一边兴修水利，一边循序渐进地开垦荒地，种植水稻。并且，他主张今后要根据北方所收获的粮食，折半到南方去征收漕银，作为垦荒基金。如此周而复始，那么十年后就既能够做到北方粮食自给，又可以从南方征收到几百万两银子，而且每年还可以节省下无数的漕务开支。
这是一个一举多得的好办法，倘若真能得到贯彻实施，那些漕运弊端自然而然就不禁自绝了。毋庸置疑，这一釜底抽薪之策，对于巩固清朝统治、开发北方经济以及发展农业生产，均具有显著的现实意义。然而，这仅仅是一种理论上的思考而已，因为倘若真正贯彻实施起来，就必然会触及方方面面的既得利益。所以说，虽然在客观上它的确是一种利国利民之策，但由于其牵涉面太过广泛，现实中很难付诸实施。
1816年，林则徐走出了平静的翰林院，去江西出任乡试副主考。据说，其父林宾日一听说自己的儿子将要出任乡试副考官，就立即修书一封，嘱咐他一定要为国家慎选人才。林则徐谨遵父命，他一面细心批阅考卷，一面严肃查处作弊现象。经过一番认真负责的工作，本届乡试最终录取了九十四名举人。这些士子，“素有文誉”且多为“清贫绩学者”，大都是一些家境贫寒但具有真才实学的人。张榜之后，林则徐到民间去访求意见，人们都心悦诚服，谓之“清榜”。
1819年，林则徐又再次离京，远赴云南去任乡试主考。在这次乡试中，林则徐一如既往地认真负责，他不但对全部试卷都细心校阅，详加评点，而且明确地提出了自己的人才观。他认为人才必须德才兼备，既要品格高尚，又要有真才实学。最后，当乡试结束的时候，他从中遴选出十四篇佳作，呈送京师。这一举动让皇上了解了他秉公办事、择优录取的工作方法和爱岗敬业、勤政务实的工作作风。
林则徐这两次奉差地方所展现出来的杰出才能，深得嘉庆帝的赏识。因此，1820年，他便由翰林院外放江南道，任监察御史，这是他主政地方事务的开始。从此，林则徐就得以大刀阔斧地施展其兴利除弊、匡时济世的伟大抱负。
就在这时，在河南仪封（河南兰考县境内），由于黄河南岸的水利工程还没有完工，导致河堤决口、洪水泛滥、生灵涂炭。林则徐立刻前往调查，并很快就查清了情况。他发现造成水利工程进展缓慢的主要原因是贩运筑堤材料的奸商恶贾见利忘义、囤积居奇，他们趁工程急需材料的机会，哄抬价格，牟取暴利，结果使工地所需的筑堤材料往往得不到及时的供应。针对这种情况，林则徐立刻上奏朝廷，建议“严密查封，平价收买，以济供需”。于是，决口被迅速堵住。在这场工料风波中，林则徐和河南巡抚琦善发生了第一次正面交锋，后来在鸦片战争中两人还有更多的交锋。