改知扬州、颍州（今安徽阜阳）、应天府（今河南商丘）。
皇佑元年（1049）回朝，先后任翰林学士、史馆修撰等职。至和元年(1054年)八月， 与宋祁同修《新唐书》，又自修《五代史记》（即《新五代史》）。
嘉佑二年(1057年)二月，欧阳修以翰林学士身份主持进士考试，提倡平实文风，录取苏轼、苏辙、曾巩等人。对北宋文风转变有很大影响。五年，拜枢密副使。次年任参知政事。后又相继任刑部尚书、兵部尚书等职。
英宗治平二年(1065年)，上表请求外任，不准。此后两三年间，因被蒋之奇等诬谤，多次辞职，都未允准。
神宗熙宁二年(1069年)，王安石实行新法。欧阳修对青苗法有所批评，且未执行。三年，除检校太保宣徽南院使等职，坚持不受，改知蔡州（今河南汝南县）。此年改号“六一居士”。四年六月，以太子少师的身份辞职。居颍州（今属安徽省）。五年闰七月二十三日，欧阳修卒于家，谥文忠。
欧阳修陵园位于河南省新郑市区西辛店镇欧阳寺村。该园环境优美，北依岗阜，丘陵起伏，南临沟壑，溪流淙淙。陵园肃穆，碑石林立，古柏参天，一片郁郁葱葱，雨后初晴，阳光普照，雾气升腾，如烟似雨，景色壮观，故有“欧坟烟雨”美称，为新郑古代八景之一。