经过激烈战斗，617年十一月初九，李建成部将雷永吉等先登入城，诸军相继到达，攻克了长安。
李渊在长安迎立代王杨侑为傀儡皇帝，自任使持节、大都督内外诸军事、尚书令、大丞相，加封唐王，与民约法12条，得到了关中地主阶级的支持和拥护。
占领长安后的次年五月，李渊篡隋，自立为帝，定国号为唐，隋朝灭亡。 降隋恭帝为酅国公，闲居长安，次年五月去世。
李渊就是唐高祖。改元武德，都城仍定在长安。而后，长子李建成被封为太子，次子李世民为秦王，三子李玄霸早夭，四子李元吉为齐王。唐朝建立后，李渊派李世民征讨四方，剿灭各方群雄。
李渊从太原起兵到攻克长安，只有短短的五个月时间。总的形势是隋末农民战争打垮了隋朝统治，牵制了隋军大量兵力，使隋朝统治集团无力西顾，关中空虚，不能和新兴的李渊集团抗衡，这是总的战略形势决定的。
在攻取长安的过程中，李渊父子运用战术巧妙，如与关东李密联合，拖住隋军无暇西顾，入关后立即屯兵潼关，阻住了隋朝援军。
具体战术运用方面当机立断，不失时机，如在攻打河东与进军长安时双管齐下，收效显著。
事实证明，这种部署是成功的，长安失陷以后，屈突通看到隋朝大势已去，开城投降了李渊。李渊进军途中秋毫无犯，得到了关中地主阶级支持，减少了阻力，因而能够迅速攻占长安，奠定了兴唐基础。