また、軍隊に対する差別意識と農民救済の意識から、健児制を導入したことで百姓らの兵役の負担は解消されたが、この制度も間もなく機能しなくなり、9世紀を通じて朝廷は軍事力がない状態になった。ただし、健児導入の目的について、紀古佐美の遠征軍が騎馬を巧みとする蝦夷に太刀打ちできなかったために、従来の中国大陸・朝鮮半島からの沿岸防備を念頭に置いて編成された農民を徴集した歩兵に代わって対蝦夷戦争に対応した騎兵の確保を目指した軍制改革であったとする新説も出されている[6]。
文化面では『続日本紀』の編纂を発案したとされる。また最澄を還学生（短期留学生）として唐で天台宗を学ばせ、日本の仏教に新たな動きをもたらしたのも桓武天皇治下で、いわゆる「南都六宗」と呼ばれた既存仏教に対しては封戸の没収など圧迫を加えている。また後宮の紊乱ぶりも言われており、それが後の薬子の変へとつながる温床となったともされる。
その他、即位前の宝亀3年には井上内親王と他戸親王の、在位中の延暦4年には早良親王の不自然な薨去といった暗い事件が多々あった。井上内親王や早良親王の怨霊を恐れて延暦19年7月23日（800年8月16日）に後者に「崇道天皇」と追号し、前者は皇后位を復すと共にその墓を山陵と追称したりしている。
治世中は2度の遷都や東北への軍事遠征を主導し、地方行政を監査する勘解由使の設置など、歴代天皇の中でもまれに見る積極的な親政を実施したが、青年期に官僚としての教育を受けていたことや壮年期に達してからの即位がこれらの大規模な政策の実行を可能にしたと思われる。 桓武天皇の系譜
系譜
16. 第34代 舒明天皇
8. 第38代 天智天皇
17. 第35代 皇極天皇・
第37代 斉明天皇
4. 施基親王
9. 道伊羅都売
2. 第49代 光仁天皇
20. 紀国益?
10. 紀諸人
5. 紀橡姫
11. 道氏
1. 第50代 桓武天皇
6. 和乙継
3. 高野新笠
7. 土師真妹
系図
34 舒明天皇
古人大兄皇子 38 天智天皇
（中大兄皇子） 間人皇女（孝徳天皇后） 40 天武天皇
（大海人皇子）
倭姫王
（天智天皇后） 41 持統天皇
(天武天皇后) 43 元明天皇
(草壁皇子妃) 39 弘文天皇
(大友皇子) 志貴皇子 高市皇子 草壁皇子 大津皇子 忍壁皇子 長皇子 舎人親王 新田部親王
葛野王 49 光仁天皇 長屋王 44 元正天皇 42 文武天皇 吉備内親王
(長屋王妃) 文室浄三
（智努王） 三原王 47 淳仁天皇 貞代王
池辺王 50 桓武天皇 早良親王
（崇道天皇） 桑田王 45 聖武天皇 三諸大原 小倉王 清原有雄
〔清原氏〕 氷上川継
淡海三船
〔淡海氏〕 礒部王 46 孝謙天皇
48 称徳天皇 井上内親王
(光仁天皇后) 文室綿麻呂
〔文室氏〕 清原夏野
石見王
高階峯緒
〔高階氏〕