在邓州三年任满，范仲淹要求到风景秀丽而闻名天下的杭州任职，获朝廷同意。皇祐元年（1049）正月，61岁的范仲淹徒知杭州，三月到任。《杭州谢上表》说：“江海上游，东南巨屏，所寄至重，为荣极深。”“迹虽远而获安，年已高而就逸。”《知杭州谢两地启》说：“东南得请，夙夕趋程。地重寄优，感深愧集。”这些话都是出于至诚，并不是随意应酬。范仲淹早年就对杭州的景色向往不已，曾对胡则退居西湖的生活极度羡慕，这次任职了却了他晚年悠游西湖等山水之间的夙愿。
任职邓州、杭州这一阶段，范仲淹与仁宗及朝中大臣的矛盾已经趋于缓和。对仁宗及朝中大臣来说，范仲淹已经彻底被驱离中央权力中心，仁宗不会感觉到一个积极有所作为的“朋党”给自己带来的巨大压力，朝中大臣也认为范仲淹不再对他们的权位构成威胁。对范仲淹来说，年事已高，疾病缠身，同时他也明白自己不可能再有机会在中央政府大有作为。于是，矛盾的双方发生了诸多改变。范仲淹德高望重，誉满全国，既然范仲淹已经不对仁宗和朝中大臣构成威胁，他们就会尽量满足范仲淹的其他要求。范仲淹也比较宁静地接受仕途上的这些改变，心态非常平和。此时，已经完全没有数年前山雨袭来、剑拔弩张的政治对立的紧张状态和气氛。皇祐元年二月，仁宗下诏咨询“辅翊之能，方面之才”，权三司使叶清臣对策中，一再提及：“为社稷之固者，莫如范仲淹”“范仲淹深练军政”。就在这个月，仁宗特意派遣内侍到杭州，赐凤茶给范仲淹，以表示对老臣的眷顾，范仲淹有《谢赐凤茶表》。
到杭州的第二年，江浙地区遭遇大灾，饥荒流行，道路尸骨枕藉。范仲淹一方面开仓发放赈灾粮，纾解燃眉之急；另一方面，范仲淹想方设法，帮助灾民度过艰难岁月。第一，当地百姓喜欢举行竞渡活动，范仲淹下令放纵百姓举办竞渡，自己也常常到湖上宴饮，参与百姓的游乐活动。从春天到夏天，这样的竞渡活动以及范仲淹的宴饮接连不断。有能力举办竞渡活动的，肯定是地方上的有钱人。每次活动自然要使用相当部分民力，许多饥民因此得到工作的机会。范仲淹的宴饮参与，就是要利用自己和官府的影响力，推波助澜，调动更多的民间资金投入进去。据记载，当时杭州居民常常“空巷出游”。第二，杭州百姓信佛，喜欢举办佛事，范仲淹也加以鼓励。做佛事，不仅会有部分慈善捐款，而且也要使用部分民工。第三，范仲淹召集各寺院主持，告诉他们说：现在饥荒岁月，工匠的工钱是最便宜的时候，你们应该趁机修建寺院。于是，各个寺院都大兴土木，“诸寺工作鼎兴”。第四，范仲淹大肆修建仓库、官吏住宅等，每天都要用民工千人以上。第五，设法让各地的粮食汇聚杭州。灾荒年月，江浙地区粮食价格疯涨，斗米需要120贯钱。范仲淹宣布将杭州斗米的价格增加到180贯，而且派人沿江张贴布告，说明杭州缺粮和现行的粮价。商人听到这个消息以后，日夜兼程，将粮食运往杭州。粮食多了以后，米价自然下跌。
后来包拯知庐州，遇灾荒年月，就学习范仲淹所为，不限制当地粮价。范仲淹以往要求寺庙“止可完旧，勿许创新”（《上执政书》），是从节约民间财力的角度出发的。灾荒年月的举措就不能相同。也就是说，范仲淹不是一味被动地开仓赈灾，而是积极地调动民间和官府的资金，创造出更多的工作机会，让绝大多数灾民都能糊口生存。并运用市场杠杆原理，让商人异常积极主动地运粮到杭州。
当时专门的监督部门官员不理解范仲淹的作为，曾经向朝廷报告：范仲淹在杭州不体贴关心灾情，放纵游乐，没有节度，到处都是或公或私的土木兴建，耗费财力。范仲淹于是向朝廷仔细汇报自己的作为及其目的，范仲淹的意图就是“皆欲以有余之财以惠贫者”。因为范仲淹的积极调动，杭州当时的商业贸易、餐饮、工匠手艺、民工劳力等等方面，一天都要多提供数万个工作机会。范仲淹认为：灾荒年月地方官府的行政职能和政绩，以此为最大。即：盘活一切多余资金，拉动内需，创造出尽可能多的工作机会。那一年，两浙地区只有杭州百姓不会流离失所，不用离家逃难；只有杭州地方安宁，没有发生骚动。今天多国经济学家和领导人应付经济危机的手段，在很多方面与范仲淹类似，足见范仲淹之卓越超人。范仲淹行政能力和才干过人之处，再次得到证明。以后，遭遇灾荒，从中央政府到地方长官，多方面都学习范仲淹的作为，许多做法也都被立为朝廷政令。次年杭州丰收，范仲淹高兴地给老朋友韩琦写信说：“此中蚕麦大获，秋稼已盛，甚释忧惧。”范仲淹与杭州百姓共同度过了艰难的一年。
范仲淹留心政务的另一作为是向朝廷推荐人才。皇祐元年七月，范仲淹升任尚书礼部侍郎，有《举张升自代状》，说：张升“清介自立，精思剧论，有忧天下之心；纯诚直道，无让古人之节”。请求朝廷将张升升职，以取代自己。面对权势富贵，恬淡退让，只是为国家举荐有用之才，是范仲淹又一高风亮节的表现。据南宋人笔记记载，范仲淹在杭州举荐的官员非常多，只有巡检苏麟没有得到举荐。苏麟于是献诗给范仲淹说：“近水楼台先得月，向阳花木易为春。”这两句诗写得很精彩，指诸多事物容易得地势之利，诗歌将日常生活常识提炼为哲理化的诗篇，成为流传千古的名句。苏麟果然因此得到了范仲淹的荐举。
皇祐元年十一月，范仲淹又特别向朝廷举荐民间学者李觏。范仲淹与李觏交往数十年，对李觏的学术水平十分钦佩。这次特地向朝廷送去《荐李觏并录进礼论等状》。在此状中，范仲淹认为搜罗天下之才是自己的职责。所以，范仲淹要求自己“以举善为忠”，成就帝王的“知人之明”。范仲淹推荐说：“建昌军草泽李觏，前应制科，首被召试，有司失主。遂退而隐，竭力养亲，不复干禄。乡曲俊异，从而师之。善讲论六经，辩博明达，释然见圣人之旨。著书立言，有孟轲、扬雄之风，实无愧于天下之士。”与此状一起，范仲淹将李觏著作十卷同时送给朝廷，包括：《礼论》七篇、《明堂定制图序》一篇、《平土书》三篇、《易论》十三篇。范仲淹同时为李觏设想非常周到，说：“其人以母老不愿仕官，伏乞朝廷优赐，就除一官，许令侍养。亦可光其道业，荣于闾里，以明圣人在上，下无遗才。”第二年六月，范仲淹再次向朝廷举荐李觏。仁宗于是将李觏有关著作送给两制官员审读，大家都称赞李觏“学业优异博洽”，李觏得以授试太学助教。李觏是北宋最杰出的思想家之一，最终因范仲淹的举荐进入仕途。
这一年，北宋政坛另外一位风云人物王安石已29岁，时知鄞县（今属浙江）。鄞县与杭州距离较近，王安石心仪范仲淹已久，便写了《上范资政先状》投给范仲淹，渴望到杭州拜见范仲淹。王安石这时在政坛和文坛上都已经崭露头角，得到朝野的共同好评，范仲淹当然非常高兴能与王安石会面。
王安石有《上杭州范资政启》和《谢范资政启》两封书信，盛赞范仲淹的道德声望和事业功勋，感激范仲淹对自己的关爱。范仲淹去世后，王安石作《祭范颍州文》，对范仲淹推崇备至。王安石励志朝政革新，当然有受到范仲淹等前贤感召的因素，况且，王安石变法也从范仲淹之从政经验中汲取了相当多的养分。
杭州景色之美，自唐朝以来已经闻名天下。范仲淹来此地做官，同时有借杭州秀丽湖山休养身心的目的。加上前文所言为救灾的特意游玩，范仲淹便常常流连于杭州西湖山水之间，尽情欣赏当地的青山绿水，且时时形诸歌咏。白居易当年为杭州太守，有诸多咏叹杭州景色的诗篇，寄给外地朋友。范仲淹追慕前贤，这段时间寄给外地友人的诗篇，往往是赞美杭州秀美景色的。《依韵和并州郑宣徽见寄二首》说：
钱唐作守不为轻，况是全家住翠屏。
名品久参卿士月，部封全属斗牛星。
仁君未报头先白，故老相看眼倍青。
最爱湖山清绝处，晚来云破雨初停。
西湖载客恣游从，湖上参差半佛宫。
回顾隙驹曾不息，沉思樽酒可教空。
层台累榭皆清旷，万户千门尽郁葱。
向此行春无限乐，却惭何道继文翁。
全家都居住在风景如画的“翠屏”间，春日出游，湖山清绝，或品茶赏月，或泛舟西湖。湖边，佛庙参差林立；四周，树木郁葱环绕。晚来云破雨停又是一番景致，范仲淹完全陶醉其间。回顾一生从政生涯，四处奔走，时间如“隙驹”般迅捷消逝，范仲淹也由此特别珍惜眼前“樽酒”赏景的休闲时光。诗歌中处处流露出对杭州山水的由衷喜爱之情。又如《依韵答蒋密学见寄》说：
东南为守慰衰颜，忧事浑祛乐事还。
鼓吹夜归湖上月，楼台晴望海中山。
奋飞每羡冥鸿远，驰骋那惭老骥闲。
此日共君方偃息，是非荣辱任循环。
范仲淹自称在杭州做地方长官，忘却了以往所有的“忧事”，与日常生活相伴随的只有“乐事”，这当然是文学夸张的语言。不过，这也可以表现出范仲淹这阶段心态的一个侧面。在另一首《依韵和苏州蒋密学》诗中，范仲淹也说流连杭州山水，“此乐无涯谁可共”。“鼓吹夜归湖上月，楼台晴望海中山”，真是人间仙境。从诗歌描写来看，范仲淹常常是从白天一直游玩到夜里，不论晴天还是下雨。这样的从容尽情游玩，与范仲淹以往席不暇暖的官宦生涯，有了相当程度的不同。
杭州的钱塘江大潮是天下奇观，身临其境者无不被震撼。范仲淹写于杭州的优秀诗篇，就有咏钱江大潮的。《和运使舍人观潮二首》其一说：
何处潮偏盛，钱唐无与俦。
谁能问天意，独此见涛头。
海浦吞来尽，江城打欲浮。
势雄驱岛屿，声怒战貔貅。
万迭云才起，千寻练不收。
长风方破浪，一气自横秋。
高岸惊先裂，群源怯倒流。
腾凌大鲲化，浩荡六鳌游。
北客观犹惧，吴儿弄弗忧。
子胥忠义者，无覆巨川舟。
钱塘江潮排山倒海而来的雄伟壮观气势，被描摹得淋漓尽致。
