В 1034 году Ярослав ставит князем новгородским сына Владимира. В 1036 году внезапно на охоте умирает Мстислав, и Ярослав, по-видимому опасаясь каких либо притязаний на киевское княжество, заточает своего брата — псковского князя Судислава — в темницу (поруб). Только после этих событий Ярослав решается переехать со двором в Киев. До смерти Мстислава резиденцией Ярослава был Новгород, а в Киеве управление осуществлялось его боярами.
Киевский период
В 1036 году он одержал победу над печенегами и этим освободил Русь от их набегов. В память о победе над печенегами князь заложил знаменитый собор Святой Софии в Киеве, для росписи храма были вызваны художники из Константинополя.
В этом же году после смерти брата Мстислава Владимировича Ярослав становится единоличным правителем большей части Киевской Руси, за исключением Полоцкого княжества, где княжит его племянник Брячислав, а после смерти последнего в 1044 — Всеслав Брячиславич.
В 1038 году войска Ярослава совершили поход на ятвягов, в 1040 году на Литву, а в 1041 году водный поход на ладьях в Мазовию. В 1042 году его сын Владимир победилямь, причём в этом походе случился большой падёж коней. Примерно в это время (1038—1043) от Кнуда Великого к Ярославу бежал английский принц Эдуард Изгнанник. Кроме того, в 1042 году князь Ярослав Мудрый оказал большую помощь в борьбе за польский королевский трон внуку Болеслава Храброго — Казимиру I. Казимир взял в жены сестру Ярослава — Марию, ставшей польской королевой Добронегой. Этот брак был заключен параллельно с женитьбой сына Ярослава Изяслава на сестре Казимира — Гертруде, в знак союза с Польшей.
В 1043 году, Ярослав, «за убийство одного знаменитого россиянина в Цареграде»[32] (в Константинополе), послал сына своего Владимира совместно с Харальдом Суровым и воеводой Вышатой в поход на императора Константина Мономаха, — этот «не самый удачный» поход закончился миром, заключённым в 1046 году. В 1044 году Ярослав организовал поход[33] на Литву.
В 1045 году великий князь Ярослав Мудрый и княгиня Ирина (Ингегерда) направились в Новгород из Киева к сыну Владимиру на закладку им каменного Софийского собора, вместо сгоревшего деревянного.
В 1047 году произошёл разрыв Ярославом Мудрым союза с Польшей.
В 1048 году в Киев прибыли послы Генриха I Французского — просить руки дочери Ярослава Анны.
Литография Чорикова Б. А.
Княжение Ярослава Мудрого продолжалось 37 лет. Последние года жизни Ярослав провёл в Вышгороде.
Умер Ярослав Мудрый 20 февраля 1054 года в Вышгороде на руках сына Всеволода, пережив на четыре года свою жену и на два года старшего сына Владимира.
В надписи на стене Софийского собора, датированной 1054 годом говорится о смерти «царя нашего». В разных летописях точная дата смерти Ярослава определялась по-разному: или 19 февраля, или 20-го. Эти разногласия академик Б. Рыбаков объясняет тем, что Ярослав умер в ночь с субботы на воскресенья. В Древней Руси для определения начала дня существовало два принципа: по церковному счету - с полуночи в быту - с рассвета. Вот почему по-разному называется и дата смерти Ярослава: по одному счету это была еще суббота, а по другому, церковному, - уже воскресенье[34].
Тем не менее, дата смерти не принимается всеми исследователями. В. К. Зиборов датирует это событие 17 февраля 1054 года.[35]
Похоронен Ярослав в Софийском соборе в Киеве. Саркофаг Ярослава и ныне стоит в соборе св. Софии. Его открывали в 1936, 1939 и 1964 годах и проводили не всегда квалифицированные исследования. Рост князя был 172—175 см. Известно также, что он был хромым: по одной из версий — от рождения, по другой — в результате ранения в битве. Правая нога князя Ярослава была более длинной, чем левая, из-за повреждения тазобедренного и коленного суставов. Возможно, это было следствием наследственной болезни Пертеса.