袭开封。庄宗遂派李嗣源率前军于当夜进发，第六天清晨到达开封城下后立即攻城，开封随即降唐，后梁亡。庄宗也于同日到达开封，而后梁末帝已于前一日自杀身亡。
后唐灭梁后，迁都于洛京，后改称东都洛阳。以太原为北都，以唐都西京长安为西都，作为陪都。降后梁都城开封府为汴州。后梁时独立并一直与后梁作战的岐王李茂贞也向后唐称臣，被封为秦王。不久又放弃割据，凤翔于是成为后唐的直接统治地区。
而后梁的荆南节度使高季昌，虽也在此后归附后唐，并为避唐讳(指李克用的父亲、李存勖的祖父李国昌)而改名高季兴，受封为南平王，但实际上却是割据一方。
后唐灭后梁，原先臣附于后梁的楚、吴越、南汉、闽诸国，转而臣附后唐，但前蜀和吴拒不称臣。后唐庄宗遂决定对前蜀和吴用兵。同光三年（925）九月，后唐以郭崇韬统兵六万讨伐前蜀，同年十一月灭前蜀。达到后唐全盛时期，统治有今河南、山东、山西三省，四川、重庆、河北、陕西等省市的大部，甘肃、宁夏、湖北、江苏、安徽等省的一部分。
由于后唐庄宗宠信伶官，平蜀主帅郭崇韬被谋害，在首都洛阳又诛杀郭崇韬党羽，致使文臣武将惊恐不安，故消灭前蜀以后无力南下攻吴。不