嘉庆二十五年（1820年）二月，林则徐任江南道监察御史，河南南岸河堤缺口，河南巡抚琦善办事不力，引发大水灾，林则徐不惧琦善满洲贵族的背景，向嘉庆帝直奏琦善的无能。

同年夏季，江苏大水灾，社会动荡不安，人民聚集，将成民变，官府照样追税。江苏巡抚韩文琦力主用兵镇压，林则徐极力反对，他乘船前往灾变地区，赈济灾民，平息民愤，恢复社会秩序。

道光七年（1827年）六月任陕西按察使、代理布政使，在任一月即调任江宁布政使。等待交接期间，陕南略阳一带发生水灾，遂留陕暂理原职，赴略阳察看灾情，安置受灾百姓，同时还参与了县城移建事宜。

道光十年（1830年）秋任湖北布政使，翌年春调任河南布政使，擢东河河道总督。从六月到次年七月，林则徐先后任湖北、河南、江宁布政使。面对关系到河道民生重大问题，决心“破除情面”，“力振因循”，以求“弊除帑节，工固澜安”。为了治理黄河，亲自顶着寒风，步行几百里，对备用的几千个治水商梁秸进行检查，还查看沿河地势，水流情况。

道光十二年（1832年）二月，调任江苏巡抚。从这一年起到十六年间，他对农业、漕务、水利、救灾、吏治各方面都做出过成绩，尤重提倡新的农耕技术，推广新农具。他在实践活动中认识到：“地力必资人力，土功皆属农功。水道多一分之疏通，即田畴多一分之利赖。”林则徐这种农耕思想，是在实际考察中体验出来的。

道光十七年（1837年）正月，升湖广总督。面对湖北境内每到夏季大河常泛滥成灾的境况，林则徐采取有力措施，提出“修防兼重”，使“江汉数千里长堤，安澜普庆，并支河里堤，亦无一处漫口，”对保障江汉沿岸州县的生命财产，做出了不可磨灭的贡献。