然而，西域的局势依然复杂。由于存在人力和物力上的困难，刘炟经过深思熟虑，选择放弃了西域，于建初元年接回戊己校尉，不再派遣西域都护。建初二年，又撤回了伊吾地区的驻兵，于是北匈奴便趁机进占伊吾。
此时，班超正在疏勒国，他接到撤兵诏书，便收拾行装准备启程。疏勒国和于阗国的人民都不愿班超离开，他们深知班超在抵御匈奴方面的重要性。班超也深知西域局势的复杂性，他向刘炟请奏留屯西域。刘炟被班超的忠诚和勇气所打动，同意了他的请求。
建初三年（公元78年），班超攻克姑墨石城，想进一步平定西域，便上书刘炟请求派兵增援。刘炟深知西域的战略意义，他力排众议，决定支持班超的计划。建初五年（公元80年），刘炟派徐干率弛刑和义从1千人增援班超。徐干到达后，与班超合力大破疏勒都尉番辰，斩首千余级。建初八年（公元83年），刘炟提升班超为将兵长史，授予他代表东汉政府在西域行事的权力。建初九年（公元84年），刘炟再度派和恭为代理司马，率兵八百增援班超。在刘炟的支持下，班超在西域逐渐站稳脚跟，为后来东汉政府再次打通同西域的密切交往铺平了道路。
在文化方面，刘炟对儒家思想的推崇达到了极致。建初四年（公元79年），他命令太常、中郎将、大夫、博士、议郎、郎官以及诸多儒生在白虎观召集议会，讲述《五经》前后相同和不同的地方，命令五官中郎将魏应负责询问，侍中淳于恭负责对答，刘炟亲自在这里裁决，效仿孝宣皇帝惯例，作《白虎议奏》，后称《白虎通义》。这部书系统地吸收了阴阳五行和谶纬之学，形成今文经学派的主要论点，是继董仲舒以来儒家神秘主义哲学的进一步发展，确立了“天人感应”为官方意识形态，强化皇权神授观念，成为东汉思想统治的基石。
刘炟本人也善书法，其“章草”书体开创了草书新风格，成为书法史上的重要节点。在他的影响下，东汉的文化艺术得到了极大的发展，文学、绘画、音乐等领域都涌现出了一大批杰出的人才。
然而，刘炟的统治并非一帆风顺。随着窦皇后的得宠，窦氏家族的势力逐渐膨胀。窦宪是窦皇后的兄长，他倚仗妹妹的权势，横行不法，为所欲为。有一次，窦宪竟然看中了沁水公主的沁园，他出低价强买沁园，沁水公主慑于窦氏的威势，不敢计较。后来刘炟出行，路过沁园，指着沁园问窦宪，窦宪不敢应答。刘炟知道了窦宪夺园的事情后，极为震怒，召来窦宪严厉斥责说：“连尊贵的公主的田园尚且被你兼并，一般小民的田产就更不用说了！现在国家诛弃你窦宪，就像除去一只孤单的雏鸟和一只腐死的老鼠一样。”然而，最终刘炟还是念及窦皇后的情面，没有对窦宪进行严厉的惩处。这一事件让窦宪更加肆无忌惮，也为日后窦氏外戚专权埋下了隐患。
在经济方面，刘炟也采取了一系列措施来促进国家的发展。自东汉光武中兴以来，匈奴没有宾服，汉明帝永平年间再度征讨匈奴。刘炟即位后，想要停止武力征伐，休养生息，便探观旧制，恢复了汉武帝时期的盐铁官营制度，想要防备意料之外之事，宁安边境。然而，官吏多有不良，动失其便，违反了刘炟的本意。刘炟于是在临终前下遗诏免除盐铁禁令，允许百姓煮盐铸铁。章和二年（公元88年）四月，临朝的窦太后宣读汉章帝刘炟遗诏，废除了盐铁不能自贩自铸的禁令，允许百姓煮盐铸铁，并向以往一样向县官交税。
为了鼓励人口增长，元和二年（公元85年）春正月，刘炟下令再次怀孕的可以减免租赋三年，所有怀孕的，每个人都给三斛米作为养胎用，作为律令。这一举措大大提高了百姓生育的积极性，促进了人口的增长，为国家的发展提供了充足的劳动力。
刘炟还多次下令减免刑罚，本应处死的犯人子女遣入宫中。他认为，刑罚应该以教育和改造为目的，而不是单纯的惩罚。他的这些举措使得社会风气逐渐好转，百姓们的生活也更加安定。
元和年间（公元84-87年），发生了一件让刘炟十分震惊的事情。侍中郭举与后宫私通，甚至拔出佩刀惊吓刘炟。这件事情让刘炟深感宫廷内部的混乱和危险，也让他更加意识到加强宫廷管理的重要性。
章和二年（公元88年）二月，济南王刘康、阜陵王刘延、中山王刘焉前来朝拜。然而，就在这个月，刘炟在章德前殿驾崩，时年三十三岁。他的一生虽然短暂，但却充满了传奇色彩。他以“宽厚”治国，开创了“明章之治”，使东汉进入了一个相对稳定和繁荣的时期。
刘炟死前下令，下葬的一切规章制度都按照汉明帝时期的规制来，不要大兴土木建寝庙。他的这一遗愿体现了他的节俭和对先帝的敬重。同年3月，刘炟被安葬于敬陵。
汉章帝刘炟在位期间，政治上政宽刑疏，废除了官员贪污禁锢三世的制度，除去以往一人犯谋逆等大罪则亲属皆受牵连的禁令，禁用酷刑，禁盐、铁私煮、私铸，注重选拔官吏；经济上恢复盐铁官营制度，后又废除禁令，鼓励百姓煮盐铸铁，实行轻徭薄赋，采取优惠政策募民垦荒，鼓励人口增殖；文化上崇尚儒术，召集诸儒讨论《五经》异同作《白虎通义》，改革历法，始用《四分历》，促进了文化的发展；军事上虽曾放弃西域，但最终支持班超经营西域，使西域诸国重新归附汉朝，巩固了边疆。他的统治对东汉的发展产生了深远的影响，成为中国历史上一位备受赞誉的皇帝。