次年，郭威攻破开封、平定内乱、代汉建周，立国号为周，史称后周。后周开国定鼎，柴荣以皇子至亲、开国勋臣的双重身份，正式拜澶州刺史、镇宁军节度使、检校太保，册封太原郡侯，坐镇澶州重镇、镇守河朔要地。

柴荣出镇澶州期间，秉持勤政爱民、清廉治政之风，整肃地方吏治、严打奸盗、安抚百姓、轻徭薄赋、体恤民艰。其治下为政清肃、法度严明、境内安定、盗不犯境，州内无豪强横行、无盗贼作乱、无冤狱扰民，官民敬服、百姓安居，政绩卓著、声望斐然，深受澶州军民信赖倚重，治绩冠绝诸藩。

广顺二年（952年）正月，后周开国未久，天下尚未安定，泰宁军节度使慕容彦超自持兵权、割据叛反，据兖州举兵作乱，撼动山东局势、危及社稷安稳。叛乱骤起，朝野震动，众臣多持保守观望之态。唯有柴荣心系国本、主动请缨，屡次上奏朝廷、恳请率军出征、亲讨叛贼，忠勇之心、报国之志深得周太祖郭威赞许嘉许。

战事初起之际，朝廷官军屡屡受挫、战事不利、平叛受阻，局势一度焦灼被动。郭威眼见战局困顿，曾当众对宰辅大臣感慨：“若朕亲征不可行，当遣澶州儿子（柴荣）击贼，方能办此大事、平定叛乱。”足见郭威对柴荣军事才干、担当魄力的绝对信任。奈何彼时朝中权臣王峻手握中枢重权、心性嫉贤、忌惮柴荣声望日盛、功勋渐起，多方从中阻挠、极力反对，最终柴荣请缨出征之事被迫作罢，未能领兵平叛。同年十二月，朝廷为安抚嘉奖柴荣，加授其检校太傅、同中书门下平章事，荣衔益重、位望日隆。

广顺三年（953年）正月，柴荣自澶州入朝觐见太祖，述职议事、恭禀政务。权臣王峻素来忌惮柴荣贤能得宠、深得帝心、声望渐隆，深恐其入中枢夺己权柄，于是屡次罗织谗言、暗中构陷、多方排挤。柴荣虽无过错，却因权臣构陷，被迫匆匆离京、返还澶州镇所。未久，专权跋扈、骄纵不法、屡干朝政的权臣王峻罪迹败露，被郭威下诏治罪、贬黜出朝、逐出中枢，朝中权奸之患彻底清除。

朝堂障碍尽除，郭威再无掣肘，于同年三月正式册封柴荣为晋王，爵位尊极人臣，同时征召其入朝任职，拜开封府尹兼功德使，总领京畿政务、执掌都城治安、参决中枢大政，彻底确立其储君身份与核心执政地位。

显德元年（954年）正月，周太祖郭威常年积劳、重疾缠身、病势垂危、卧床不起，社稷储位、军国大事悬于一线。为托付江山、安定国本，郭威下诏破格加授柴荣开府仪同三司、检校太尉兼侍中，总领中枢文武，且判内外兵马事，全权执掌全国兵权、节制天下军马，成为后周军政最高实际掌权者，全权监国、处置军国庶务。

同月十七日，后周开国皇帝郭威驾崩于大内深宫。为防朝野动荡、藩镇生乱、外敌趁虚而入，朝中重臣遵从太祖遗意、密定大局，秘不发丧、稳控朝局，隐匿驾崩消息、如常处置政务。正月二十一日（公元954年2月26日），朝野局势安定无虞，柴荣依照太祖遗诏，于太祖灵柩之前正式登基即位，承袭大统，是为周世宗。

世宗新立、国丧未毕、朝野初定、人心未稳，北方边患骤然爆发。显德元年（954年）二月，割据河东的北汉世祖刘崇，本为后汉宗室，因郭威代汉建周、国破家亡，与后周有不共戴天之仇，日夜图谋复仇复国、南下灭周。听闻后周太祖驾崩、新君初立、国丧大哀、朝局未稳、军心浮动，刘崇认定有机可乘、大周可灭，遂倾举国之力，亲率三万北汉精锐大军，同时遣使北上，重金邀约辽国出兵相助，裹挟辽军骑兵万余，汉辽联军合计四万余众，大举南下，进犯后周潞州边境，妄图趁新君立足未稳、一举踏平中原、恢复汉祚。

边报飞速传至开封，举国震动、朝野哗然。彼时后周群臣多持保守怯战之态，皆以国丧未毕、新君初立、不宜轻动兵戈为由，力劝世宗固守疆土、不可亲征、遣使议和、暂缓战事。