李渊出生在关陇贵族家庭，7岁时就被当时的北周朝廷袭封唐国公。隋文帝杨坚建立隋朝后，李渊跟随杨坚，成为隋朝的重臣。
公元613年，隋炀帝发动了侵略高丽的战争，民不堪苦，怨声沸腾，大贵族杨玄感利用人民的不满情绪起兵反隋。隋炀帝命李渊镇守弘化郡(今甘肃庆阳县)，兼知关右诸军事，以防御杨玄感。杨玄感兵败后，李渊仍在此留守，逐步发展自己的势力。
公元615年，受到隋炀帝猜忌的李渊调任山西、河东黜陟讨捕，途中遭到毋端儿农民起义军的阻击。李渊率军击溃了这支起义队伍，收降万余人，声威大震。
公元617年，李渊为太原留守。李渊初到太原时，太原之南有多达十几万人的“历山飞”农民起义军在此驻扎，这支起义军巧于攻城，勇于力战，多次打败隋军。李渊为树立自己的威信，出兵打败了“历山飞”农民起义军，巩固了在太原的统治地位，这时农民起义军已成燎原之势，在农民起义的冲击下，隋炀帝的统治已岌岌可危，处在风雨飘摇之中。李渊目睹动荡不安的天下局势，逐渐酝酿了叛隋思想。特别是农民起义的大发展，直接促使了他的叛隋思想付诸行动。
公元617年春，马邑人刘武周起兵，杀死太守王仁恭，自称天子。李渊在儿子李建成和李世民等人的支持下，以讨伐刘武周为名起兵，不久就有近万人的地主武装归附，李渊设计杀掉隋炀帝派来监视的王威和高君雅，并与突厥结盟，公开打出了反隋的旗号。
李渊自晋阳起兵后，建置大将军府，称大将军，以四子李元吉留守晋阳，以长子李建成和次子李世民分率左、右三军，出兵关中，攻取长安。途中遭到屯兵霍邑(今山西霍县)的隋武牙郎将宋老生阻击，当时阴雨绵绵，军饷尚未到达，又有流言称突厥与刘武周联合欲乘虚袭击太原。李渊便有还师太原之心，李建成兄弟俩坚决反对，这才继续进军，击败宋老生。
平定霍邑后，李渊率军直逼河东，又遭到隋骁骑大将军屈突通阻击。李世民建议兵贵神速，应避实就虚，直入关中。李渊左右权衡，决定分兵两路，由李世民率军渡河入关，直取长安，同时以相当的兵力对付屈突通。此时，李渊的女儿平阳公主率军前来，与李世民会师，李建成也自新丰至霸上。李渊自率大军自下部西上，形成了对长安的包围之势。不久，隋都长安被李渊攻陷。
李渊进入长安后，立隋代王杨侑为帝，即隋恭帝，遥尊隋炀帝为太上皇。李渊挟天子以令诸侯，将杨侑这个傀儡皇帝牢牢控制在自己的手中。
公元618年夏，隋炀帝被宇文化杀死。隋炀帝被杀，李渊便不再需要隋恭帝这个傀儡了，便于公元618年逼隋恭帝禅位，然后李渊即位称帝，建立唐朝。
李渊称帝后，许多隋将割据称雄，农民起义军亦称霸一方，全国处在四分五裂状态。具有政治野心的李渊，开始了统一全国的战争。首先消灭的是对关中构成威胁的薛举、薛仁杲父子，将陇西并入唐境；随后派卧底擒杀凉王李轨，将河西五郡并入唐境。
这时对李渊统治的核心地区构成威胁的，就只剩下刘武周的割据政权了。刘武周于公元619年勾结突厥，南侵并州(治晋阳)，唐并州总管、齐王李元吉抵挡不住，太原危急。接着，刘武周攻陷平遥、介州，李渊派裴寂抵御，结果大败，几乎全军覆没。刘武周乘胜进逼太原，李元吉弃太原逃归长安。在这紧要关头，李世民请求率军讨伐刘武周，在龙门将刘武周击溃，部将尉迟敬德投降。刘武周后被突厥杀死。并州归入唐的版图。
薛举、李轨、刘武周被消灭后，关中形势得以稳定。李渊便集中力量争取中原。李渊争夺中原的劲敌是王世充和窦建德。王世充本是隋江都通守，隋炀帝被杀后，他在东都立杨侗为帝，不久击败瓦岗军，尽收除瓦岗军首领李密以外的大多数将帅，一时声势浩大。公元619年，王世充废掉杨侗，自称皇帝，占据洛阳，成为河南最大的割据势力。公元620年夏，李渊派李世民率军攻打洛阳。窦建德出于自保，引兵10万进军成皋(河南荥阳县汜水镇)。李世民率军阻击，大败并俘虏窦建德。王世充见大势已去，于是投降，河北诸县也相继归唐，李渊的势力基本上控制了黄河流域。此外，李渊还派李靖于公元621年收服占据长江中游地区的萧铣，长江中下游地区也为唐所有。
李渊兼并了割地称雄的地主武装后，便把矛头指向农民起义军，经过将近两年的苦战，李世民等人击败窦建德旧部刘黑闼的部队，控制了河北、山东地区。随后，李渊的大军又直指江淮，于公元624年击败杜伏威的部将辅公拓，江南、淮南从此也成为唐朝的辖区。
这时，全国的割据势力只剩下盘踞朔方，依附突厥的梁师都，但在李渊统治时期并未能将其臣服，直到公元628年才消灭梁师都。至此，李渊父子在兼并了地主割据势力，又打败了农民起义军后，夺取了农民起义军的胜利果实，统一了全国。
李渊称帝后，一面进行统一战争，一面注意加强政权建设，唐朝前期的政治、经济、军事制度，在李渊时期基本上粗具规模。
李渊建唐之初，所有制度皆随隋制，直到公元624年确定了唐代的政权组织系统。首先是在中央实行三省六部制。三省即中书省、门下省和尚书省。负责草拟有关军国大事的命令的中书省是决策机关，长官是中书令，僚属有中书侍郎、中书舍人等；负责审核中书省的决定，并有权驳回的门下省是审议机关，长官是侍中，僚属有黄门侍郎、给事中等；负责执行中书、门下二省决定的尚书省的执行机关长官是尚书令(大宗时废尚书令，另设左右仆射)，僚属有左右司郎中等。这三省的长官实际都是宰相，共同商讨国家大事，共同对皇帝负责。六部即吏、户、礼、兵、刑、工六部。吏部主掌官吏的考核与升降；户部主掌户籍及赋税；礼部主掌礼仪及科举；兵部主掌军事；刑部主掌刑法诉讼；工部主掌土木工程。各部长官都称尚书，直属于尚书省，每个部又有四司，分别执行中书、门下二省制定的政令。此外，还设立了监察机关御史台，长官是御史大夫，负责纠察百官。
唐代的地方统治机构沿用了隋朝的州县两级制。
建立了政权机构后，李渊为了发展生产，支持统一战争的用度，于公元624年颁布均田令，又在均田制的基础上，实行了租庸调制。均田令的颁布，对于唐初农业生产的恢复和发展起了积极的推动作用，而唐代的租庸调和隋朝相比，以庸代役的条件放宽了，从而使农民有更多的时间从事农业生产。
在军事制度方面，李渊实行了府兵制。府兵制建立在均田制之上，是一种兵农合一的制度。兵士平时在家生产，农闲时由兵府加以训练。府兵的经常性任务，是轮流到京师宿卫或到边境戍守；若遇到战争发生，则出征打仗。府兵在服役期间，可免除本身租调，但宿卫或戍守、出征时的兵器、衣服、粮食均需自备。这种“寓兵于农”的兵制，从均田农民中征兵，保证了兵源，资粮甲仗自备，减少了国家的经费开支。同时，练兵权与将兵权分离，防止了将帅拥兵跋扈，对于加强专制主义中央集权起了一定的作用。
李渊还继承了隋朝的科举制，并在其基础上加以完备，但同时也恢复了隋朝废除的中正官，以本州高门士人充任，不过大中正只是名誉职务，用人权仍在吏部，而吏部用人的主要途径还是科举。
唐代的科举分常举和制举两种，常举即每年举行的定期考试，考试科目一般为秀才、明经、进士、明法、明算等科，其中明经、进士两科最为重要。制举即皇帝根据需要亲自主持的考试，科目多临时设置，考试时间也不固定，录取人数较少，在科举制度中不占重要地位。
李渊称帝后，宣布废除隋朝的《大业律令》，并令裴寂、刘文静等依随《开皇律》重新修订法律，在“务在宽简，取便于时”的原则指导下，制定了新律53条。到公元624年正式颁布新律，即《武德律》。从内容上看，《武德律》较隋律用刑有所减轻，但对劳动人民的反抗制裁更严酷了。
在短短几年时间内，唐朝除了依附突厥的梁师都以外，基本上统一了全国，李渊也因此产生了骄傲自满的情绪，也不再关心政事，整天与嫔妃在后宫玩乐，此时，以李世民为首的“军功党”和以李建成为首的“大子党”为争夺皇位继承权明争暗斗，展开了你死我活的斗争。公元626年夏，李世民率心腹尉迟敬德等人在玄武门杀掉李建成和李元吉，史称“玄武门之变”。而此时的李渊，正和大臣萧禹、裴寂坐在一只龙船上，荡漾在南海池中，他见闯入宫中的尉迟敬德全身武装立在岸边，十分惊骇。尉迟敬德将李建成和李元吉已被杀死的消息告诉李渊，李渊听后惊得目瞪口呆。随后在萧禹等人的建议下，将大权完全交给了李世民，并立李世民为太子，两个月后，李渊不得不退位，开始了太上皇的生活。直到公元635年才因病去世。
