С начала 1650-х годов молодой царь сам начинает принимать значительное участие в делах государственного управления. При Алексее Михайловиче продолжалось укрепление самодержавной, ничем не ограниченной власти царя, во второй половине 17 века земские соборы не созывались, зато достигла расцвета приказная система управления, интенсивно шел процесс бюрократизации управления. Созданный царем Приказ тайных дел (1654-1676) подчинялся непосредственно Алексею Михайловичу и осуществлял контроль над центральными и местными учреждениями государственной власти. Роль Боярской думы в управлении государством уменьшилась. Существенные изменения происходили в социальной сфере: шел процесс сближения поместья и вотчины, началось разложение системы «служилого города» . Правительство Алексея Михайловича поддерживало интересы российского купечества. Таможенный (1653) и Новоторговый (1667) уставы защищали русских купцов от иностранных конкурентов. Отражением новых тенденций в русской жизни стало приглашение на службу в Россию иностранных специалистов, создание полков «иноземного строя» .
Во второй половине 17 в. начинается трансформация всей системы русской традиционной культуры, возникает светская литература, в том числе поэзия, зарождается светская живопись, при царском дворе устраиваются первые «комедийные действа» . Кризис традиционализма охватывает и сферу идеологии. Алексей Михайлович — один из инициаторов церковной реформы, проводимой с 1652 года патриархом Никоном. В 1666-1667 годах церковный собор проклял «староверие» и обязал «градские власти» сжигать всякого, кто «возложит хулу на Господа Бога» . Несмотря на личные симпатии к протопопу Аввакуму, Алексей Михайлович занял бескомпромиссную позицию в борьбе со старообрядчеством: в 1676 году была разгромлена староверческая цитадель — Соловецкий монастырь. Непомерное честолюбие патриарха Никона и его притязания на светскую власть привели к конфликту с царем, закончившегося низложением Никона. Проявлениями кризиса в социальной сфере стали подавленные Алексеем Михайловичем бунт в Москве (1662) и казачье восстание под предводительством С. Т. Разина.
Алексей Михайлович сам читал челобитные и другие документы, писал или редактировал многие важные указы и первым из русских царей стал собственноручно подписывать их, непосредственно участвовал во многих военных походах (под Смоленск, Вильно, Ригу) , руководил внешнеполитическими переговорами со шведами, поляками, усилил контроль за деятельностью русских послов. В 1654 году произошло присоединение Украины к России, а начавшаяся после этого война с Речью Посполитой (1654-1667) завершилась подписанием Андрусовского перемирия, по которому к России отошла Левобережная Украина и ряд западнорусских областей. Но попытки выйти к берегам Балтийского моря в ходе русско-шведской войны (1656-1658) не привели к успеху.
Алексей Михайлович был достаточно образованным человеком, он первым из русских царей стал собственноручно подписывать документы. Ему приписывается и ряд литературных сочинений, в том числе «Послание на Соловки» , «Повесть о преставлении патриарха Иосифа» , «Урядник сокольничья пути» . Алексей Михайлович был дважды женат. От первого брака с Марией Ильиничной Милославской (1648) родились 13 детей, в том числе Федор и Иван (будущие цари) , Софья (будущая правительница) , от второго брака с Натальей Кирилловной Нарышкиной (1671) — трое детей, в том числе будущий царь Петр I.