公元979年，赵匡（光）义在高梁河(今北京市大兴县东)被辽军战败，全军溃逃。辽兵紧迫，御用器物和妃嫔都被夺去，他脱身逃走，大腿上中了二箭，此后箭伤每年都要复发。公元996年秋，赵匡义箭伤又复发。同年8月，立三子赵元侃为太子，命李沆、李至为太子宾客，负教育之责。公元997年3月癸巳日，赵匡义病死于汴京万寿殿西阶。太子遵遗命在灵柩前继位。

赵匡义在位期间，继续推行统一全国的政策，迫使吴越王钱椒纳土归宋，出兵攻灭北汉，又数次大举北攻辽国，试图收复燕云十六州，但因准备不周，均遭大败，并使与辽国的关系转为被动。他又继续加强中央集权，用文人执政，使儒学渐渐抬头。他注意农田水利，继续鼓励垦荒，使社会生产有所发展，社会秩序比较安定，但对百姓的盘剥颇重。晚年，他血腥镇压了四川地区的王小波、李顺起义。

赵匡义也很喜欢读书，并最爱读《太平御览》，常常从上午渎到下午。他也重视文人。当时随南唐李煜（宋太宗赐死李煜，葬于洛阳北邙山）、吴越钱椒等国君来汴京的臣子，在这些旧主亡故以后，因处境恶化而口出怨言。赵匡义知道了，并没有加罪于他们，反将他们全部录用，建造书馆，让他们编修《册府元龟》、《文苑艺华》、《太平广记》等文籍，并给他们提供了很优厚的生活条件和良好的工作环境，使这些人心满意足，大都潜心撰书，直至老死。