三征高句丽
高句丽地跨鸭绿江两岸，位于今中国辽宁东部、吉林中部和朝鲜北部。辽宁东部、吉林中部古称辽东，很早即入中国版图，后被高句丽占据。开皇十八年（598年），高句丽又攻隋的辽西。杨坚派大军三十万攻高句丽，后因士卒多病，高句丽亦遣使谢罪，遂罢兵。
杨广即位后，又三次大举进攻高句丽。大业八年（612年），隋炀帝第一次进攻高句丽。征调士卒一百一十三万余，陆军集中于涿郡（今北京），水军集中于东莱（今山东莱州）。另调民夫二百万，以运送衣甲、粮食等。造海船的民工日夜站在水中，皮肤溃烂，腰以下生蛆，死者甚众。
高句丽坚守各座城池，隋军无法攻下，右翊卫大将军来护儿率领江、淮水军，战舰绵延数百里，走海路进攻。来护儿选拔精甲四万，到达平壤城外，中埋伏而惨败，士卒逃回的不过数千人。开战前，杨广下令隋将不得擅自作出任何有关作战决定，必须先向他报告后再听从命令。这使得隋军在战场上很被动。隋将在做每个决定的时候都要先派人驰报远在后方的隋炀帝，这就延误了军情。高句丽的军队也因此有充足的时间进行重整和反击。就这样5个月过去了，杨广没拿下辽东城。三十万五千隋朝陆军渡辽攻高句丽，也遭到惨败，逃回的只有二千七百人，资储器械巨万计，也丢失殆尽。
隋军虽曾攻至平壤附近，最后却大败而还。大业九年（613年），第二次进攻高句丽。正当双方相持不下时，礼部尚书杨玄感起兵叛隋，隋炀帝仓皇撤军。大业十年（614年），第三次进攻高句丽。隋炀帝因国内农民起义已成燎原之势而不敢久战，高句丽也疲于战争而遣使请降，杨广就此撤军。
进攻高句丽的战争，先后动用人力数百万，征调财物无数，大量士兵、民夫死于战场和劳役，由于农村中极度缺乏劳力和耕畜，大量土地荒芜，社会经济受到严重破坏，人民难以生活下去，引发了大规模隋末农民起义。
经济
杨广下令调征河南、淮北诸郡人民百多万人修通济渠，西段自洛阳西苑引谷水、洛水循阳渠故道，东段走汴渠故道入淮水，他还征发淮南民工十多万人修东汉陈登所开的邗沟直道，自山阳至杨子入长江，渠宽四十步，两旁皆筑工整平坦的御道，夹种杨柳。从长安到江都，修建离宫四十多座。接着，他派人到江南造龙舟和杂船数万艘。而后，杨广又下命疏浚汉代屯氏河、大河故渎与曹操所开白沟为永济渠，疏浚春秋吴运河、秦丹徒水道、南朝运河为江南河，后统名为隋朝大运河。
在杨广以前，如曹操、邓艾、桓温、刘裕，对河淮交通，均常施力，隋炀帝以后，如唐如宋，亦须时常浚汴，始能利用，充其量，隋炀帝不过加工较完满之一员，其过度推崇者，一方面由昧于水利之历史，别方面则根于事经创作便可享成之依赖心理。
杨坚曾于开皇四年（584年）命宇文恺率众开漕渠。自大兴城西北引渭水，略循汉代漕渠故道而东，至潼关入黄河，长150多公里，名广通渠。仁寿四年（604年）改名永通渠。但随着南北政治、经济和文化日益发展，修凿的局部运河，已经不能满足社会需要。沟通南北水道已经成为社会经济交流的迫切需要了。
大业元年（604年），隋炀帝即位第一年就修阳渠故道、汴渠故道为通济渠，同年修东汉陈登所开的邗沟直道，大业四年（608年），又征发河北民工百万疏浚汉代屯氏河、大河故渎与曹操所开白沟为永济渠，大业六年（610年）疏浚春秋吴运河、秦丹徒水道、南朝运河为江南河。至此，开凿大运河的工程基本完成。隋炀帝开凿大运河前后用了六年的时间。隋炀帝先后开凿疏浚了由黄河进入汴水，再由汴水进入淮河的通济渠；还有从淮河进入长江的邗沟；从京口（现代江苏镇江）到达会稽（现代浙江绍兴）的江南河；引沁水向南到达黄河，向北到达涿郡（现代的北京）的永济渠。这些渠南北连通，就是历史上有名的大运河。大运河从北方的涿郡到达南方的余杭，南北蜿蜒长达五千多里。隋朝大运河以会稽、洛阳、涿郡为三点，江南河、邗沟、通济渠、永济渠四段，将钱塘江、长江、淮河、黄河、海河五大水系连接起来。南宋时期，随着政治中心南移，通济渠（汴河）、永济渠的漕运地位逐步减弱，再加上每年缺少清淤治理，运河河床逐渐淤塞断流。元、明、清时期，朝廷再修大运河的时候，将河道直接取直，由北京直通杭绍，不再绕道洛阳。
大运河的开通，促进了运河两岸城市的发展，江都、余杭、涿郡等城市很快繁荣起来。当时运河上“商船旅往返，船乘不绝”。大运河对隋唐时期南北经济、文化交流，维护全国统一和中央集权制的加强，都起了促进作用。
隋唐大运河以洛阳为中心，南至会稽，北到涿郡（今北京），全长2700公里，跨越地球10多个纬度，纵贯在中国最富饶的东南沿海和华北大平原上，经过浙江、江苏、安徽、河南、山东、河北、北京七个省市，通达黄河、淮河、长江、钱塘江、海河五大水系，是中国古代南北交通的大动脉，在中国的历史上产生过巨大的作用，是中国古代劳动人民创造的一项伟大的水利建筑工程，也是世界上开凿最早、规模最大的运河。后世元朝开凿京杭大运河。京绍大运河的大部分河道不是隋朝大运河的河道。 自清末改漕运为海运，大运河才不再是国家经济的大动脉了。
文化
开创科举
杨广即位第一年，就在诏书中写道：“君民建国，教学为先，移风易俗，必自兹始。”唐人封演在《封氏闻见记》中说：“炀帝即位，复兴教诱。”杨广恢复了被杨坚废除了的国子监、太学以及州县学。 “教习生徒，具为课试之法，以尽砥砺之道。” 奉命视察各州的专使除了其他任务外，还要发现有模范行为、文才出众和学有专长的人，经过考察，再把他们送往京师。“炀帝即位，复开庠序，国子郡县之学，盛于开皇之初。征辟儒生，远近毕至，使相与讲论得失于东都之下，纳言定其差次，一以闻奏焉。于时旧儒多已凋亡，二刘拔萃出类，学通南北，博极今古，后生钻仰，莫之能测。”《隋书》《北史》记载，远近儒生纷纷前来，并被组织起来互相辩论学术问题。一名高级官员给他们排列名次，上报隋帝。因此许多寒士得以重振门庭；典籍研究盛极一时，南北的传统兼容并包。古代的典籍都被注疏。
随着门阀士族的衰落和庶族地主的兴起，魏晋以来选官注重门第的九品中正制已无法继续下去。隋文帝即位以后，废除九品中正制。
大业二年（506年），杨广增设进士科。当时秀才试方略、进士试时务策、明经试经术，形成一套完整的国家分科选才制度。当时以明经最为高级，进士试居次。当时选士制度只称为秀才科，与唐之科举有一定区别。
杨广始建进士科，典定科举制度，这是中国历史上极其重大影响极其深远的大事。那时的进士科以考政论文章为主，选择“文才秀美”的人才。《通典》说杨广优先考虑的是个人的品质而不是文才。炀帝时还增加了科举录取人数。至607年，考试科目已经有了十科。这标志着科举制度的产生。大业三年（507年），杨广诏令：“文武有职事者，以孝悌有闻，德行敦厚，节义可称，操履清洁，强毅正直，执宪不挠，学业优敏，文才秀美，才堪将略，臀力骠壮十科举人。” 大业五年（509年），杨广又下诏：“诸郡学业该通，才艺优洽，臀力骠壮，超群等伦，在官勤奋，堪理政事，立性正直，不避强御，四科举人。”
但对于隋朝是否开创进士科，是否开创科举，历来有争议，薛登、杨绾、杜佑、刘肃等那一再明确说“炀帝始建进士科”，陈直根据1902年洛阳出土《隋北地太守陈思道墓志》，认为进士科始于大业元年。
科举制度的创建，重才学品质而不重门第，削弱了门阀大族世袭的特权。“百官不得计考增级，必有德行功能，灼然显着者，擢之。” “魏、周官不得为荫。”这种“任人唯贤”的改革，为选拔下层优秀知识分子提供了极好的机会。科举制扩大了官吏的来源，为大批门第不高的庶族地主知识分子参政提供了机会，“大者登台阁，小者任郡县”；科举制把读书、考试和做官紧密联系起来，提高了官员的文化素质；科举取士把选拔人才和任命官吏的权力，从地方豪门世族手里集中到中央政府手里，大大加强了中央集权，有利于政局的稳定。因此，这一制度为历朝沿用，影响深远。
藏书事业
杨在江南任扬州总管时就网罗学者来整理典籍，到他即帝位的近二十年间，共成书一百三十部，一万七千多卷。杨广还组织人编写了《长洲玉镜》四百卷，和 《区宇图志》一千二百卷，这对于保存中国古代的典籍做出了贡献。杨广使隋时的中国已经具备了总括全国各地方的总结性地方志。隋炀帝诏命天下诸郡绘制各地风俗物产地图，编撰《诸郡物产土俗记》131卷、《区宇图志》129卷、《诸州图经集》100卷。杨广下令编撰的上述地方志书，规模宏大，既是承前启后的总结性着作，也是编撰全国性方志图经的开端，影响深远。“今于大隋圣世，图书屡出。”
裴矩在奉敕去张掖，管理西域商人交市时，搜集了有关西域的山川、风俗等资料，撰成《西域图记》，书中有地图，有记述，还有穿着民族服装的各族人的彩绘图，是地理学名着。“依其本国服饰仪形，王及庶人，各显容止，即丹青模写，为《西域图记》，共成三卷，合四十四国。仍别造地图，穷其要害。”
杨广不仅兴办学校，还访求遗散的图书，并加以保护。《封氏闻见记》记载：“炀帝限写五十副本，分为三品，于东都观文殿东西廊屋，列以贮之。” 隋时的藏书量是中国历代最多的，大兴城和洛阳建有大藏书殿，而最终的成果则是规模宏大的秘书省，在洛阳藏有珍本，藏书总数达37万余卷。为了让两京的宫、省、官府使用，杨广下令建造藏有节录本的观文殿。隋朝藏书最多时有37万卷，77，000多类的图书。可大部份图书毁于战火，唐玄宗时藏书最多时8万卷，唐学者自着28，467卷，唐以前图书只还剩28，469卷。
尊崇儒教
杨广崇敬儒教与孔子，于大业五年（509年）下诏曰：“先师尼父，圣德在躬，诞发天纵之姿，宪章文武之道；命世膺期，蕴兹素王。而颓山之叹，忽逾于千祀；盛德之美，不在于百代。永惟懿范，宜有优崇。可立孔子后为绍圣侯，有司求其苗裔，录以申上。”
外交
杨广在对外交往上，主张众国臣服的朝贡体制。各藩属国奉隋朝为宗主国，定期朝贡，各国和平相处。如果有国家不愿意臣服，必要时隋朝会采取战争的手段威服之。如果有国家侵犯另一国，隋朝为了维护朝贡体制会帮助弱国击败强国。如果各国臣服隋朝，隋朝也给予优惠回馈。在这样外交理念下出现万邦来朝的恢弘局面，然而杨广过度夸耀，浪费不少人力与物力。隋朝后期，突厥空前强大，周边各国东自契丹、室韦，西尽吐谷浑、高昌诸国，都臣属于突厥。
西域各国
大业五年（609年），杨广亲率大军从京都长安（今西安）浩浩荡荡的出发到甘肃陇西，西上青海横穿祁连山，经大斗拔谷北上，到达河西走廊的张掖郡。这次出行绝不是游山玩水，个人玩乐的。在返回途径大斗谷时，遭遇到暴风雪的袭击，文武官员遭受饥馁、湿冷，士兵冻死太半（三分之二），马驴损失十分之八九，随行的后宫妃、主狼狈相失。九月，杨广的车驾进入西京长安杨广这次西巡历时半年之久，远涉到了青海和河西走廊。其意义重大。在封建时代，中国皇帝抵达到西北这么远的地方，只有杨广一人。杨广西巡过程中置西海、河源、鄯善、且末四郡，但很快就失去控制。
杨广到达张掖之后，高昌王麹伯雅与伊吾吐屯设等西域二十七国君主与大臣纷纷前来开宴会，呈现隋朝文物，奏乐九部音乐，十分盛大。为了展现隋朝的富饶，大业六年（610年）元宵节时，杨广于东都为西域人演奏百戏，夜间灯火照耀同白昼，月底而终。杨广为夸耀国家富强，每年正月当少数民族和外国首领、商人聚集洛阳时，命人在洛阳端门外大街上盛陈百戏散乐，戏场绵亘八里，动用歌伎近三万人，乐声传数十里外。西域商人要到市上交易，杨广就下令盛饰市容，装璜店肆，房檐一律，珍货充积，连卖菜的都要垫以龙须席。当这些商人从酒店饭馆前经过时，都要请他们就坐用餐。并说：“中国丰饶，酒食例不取直（值）。”还将市上树木缠以丝织品做装饰。有些胡商说：“中国亦有贫者，衣不盖形，何如以此物与之！缠树何为？”。
杨广此次西巡开拓疆土、安定西疆、大呈武威、威震各国、开展贸易、扬中国威、畅通丝路。乃一代有作为的国君所为。唐太宗也感慨的说：“大业之初，隋主入突厥界，兵马之强，自古已来不过一两代耳。”
大业六年（610年），隋王朝又置伊吾（哈密）郡共五郡。
在这以前，隋朝基本上是在张掖和西域商人进行贸易的，隋朝由黄门侍郎裴矩负责具体事务。隋炀帝主要是用金钱来引诱西域的商人来朝贸易，还命令西域商人所经过的地方郡县要殷勤招待，这根本不是平等的贸易，而是借贸易之名炫耀自己的文治武功。 但杨广为了开发经营西域，还是派兵做了一些统一工作。如打败了西突厥的处罗可汗，扫除一大障碍。击败吐谷浑，将其领地建成四郡，派遣官员治理，保证了和西域的畅通。
新罗
新罗于开皇十四年（594年）遣使入隋，隋封其王真平为“高祖拜真平为上开府、乐浪郡公、新罗王”。到大业年间亦常遣使入隋。
倭国
倭国（即日本，时为飞鸟时代）曾多次派使臣来华通好，开皇二十年（600年）就带沙门（即僧侣）数十人来隋朝学佛法。大业三年（607年），大和推古天皇派遣隋使小野妹子向杨广递交国书，自称“日出天子”，称隋炀帝为“日没天子”，引得杨广勃然大怒。次年小野妹子再次使隋，国书改为“东天皇敬白西皇帝”以缓和双方关系。杨广在大业四年（608年）也派裴世清回访日。
赤土国
杨广派常骏、王君政等出使赤土国（今马来半岛克拉地峡一带）。大业四年（608年），常骏等带着丝织物五千段送给赤土国国王瞿昙利富多塞。他从南海郡（广东广州市）出航到赤土国。国王也遣儿子那邪迦随常骏等来中国，杨广赐那邪迦官位和物品。
宗教
佛教
杨广笃好佛教，他先为晋王时，曾迎请名僧智顗为授菩萨戒，并尊称智顗为智者。即位后，他在大业元年（605年 ）为隋文帝造西禅定寺，又在高阳造隆圣寺，在并州造弘善寺，在扬州造慧日道场，在长安造清禅、日严、香台等寺，又舍九宫为九寺，并在泰陵、庄陵二处造寺。又曾在洛阳设无遮大会，度男女一百二十人为僧尼。并曾令天下州郡行道千日，总度千僧，亲制愿文，自称菩萨戒弟子。传称他一代所度僧尼共一万六千二百人。又铸刻新像三千八百五十躯，修治旧像十万零一千躯，装补的故经及缮写的新经，共六百十二藏。炀帝还在洛阳的上林园内创设翻经馆，罗致译人，四事供给，继续开展译经事业。
道教