桓玄又曆數會稽王司馬道子及其子司馬元顯的罪惡，流放司馬道子到安成郡，數月後桓玄更派人殺死司馬道子；又殺司馬元顯、庾楷、司馬尚之和司馬道子的太傅府中屬吏。桓玄又圖除去劉牢之，先命他為會稽太守，令其遠離京口。劉牢之意圖反叛但得不到北府軍將領支持，於是北逃廣陵投靠廣陵相高雅之，於途中自殺。司馬休之、高雅之和劉牢之子劉敬宣於是北逃南燕。
桓玄在三月攻入建康時就廢除了元興年號，恢複隆安年號，不久又改元大亨。及後，桓玄自讓丞相及荊江徐三州刺史，以桓偉出任荊州刺史、桓修為徐、兗二州刺史、桓石生為江州刺史、卞範之為丹陽尹、桓謙為尚書左仆射，分派桓氏宗族和親信出任內外職位。自置為太尉、平西將軍、都督中外諸軍事、揚州牧、領豫州刺史。另外又加袞冕之服，綠綟綬，增班劍至六十人，劍履上殿，入朝不趨，讚奏不名的禮遇。
四月，桓玄出鎮姑孰，辭錄尚書事，但朝中大事仍要谘詢他，小事則由朝中桓謙和卞範之決定。自晉安帝繼位以來，東晉國內戰禍連年，人民都厭戰不已，而桓玄上台後就罷黜奸佞之徒，擢用俊賢之士，令建康城中都一片歡欣景象，希望能過安定日子。不過很快，桓玄淩侮朝廷，豪奢縱欲，政令無常，故令人民失望。當時三吳******，很多人死亡，即使是富有的也是守著金玉財寶活活餓死家中，桓玄雖曾下令賑災，但米糧不多，給予不足，縱然會稽內史王愉召還出外尋食的饑民回去領糧，還是有很多人在道旁餓死。
另一方麵，桓玄亦先後殺害吳興太守高素、竺謙之、高平相竺朗之、劉襲、彭城內史劉季武、冠軍將軍孫無終等北府軍舊將，以圖消滅劉牢之領下北府軍勢力。另亦要朝廷追論平定司馬元顯和殷仲堪、楊佺期的功勳，分別加封豫章公及桂陽公，並轉讓給兒子桓升及侄兒桓濬。又下詔全國避其父桓溫名諱，同名同姓者皆要改名，又贈其生母馬氏為豫章公太夫人。
大亨元年（403年），桓玄遷大將軍，又上請率軍北伐後秦，但隨後就暗示朝廷下詔不準。桓玄本身就無意北伐，就裝作出尊重詔命的姿態停止。同年，桓偉去世，桓玄因公簡約禮儀，脫下喪服後又作樂。而桓偉一直是桓玄親仗的人，桓偉死後桓玄孤危，桓玄不臣之心已露，同時全國對其有怨氣，於是打算加快篡位工作。而桓玄親信殷仲文及卞範之當時亦勸桓玄早日篡位，連朝廷加授桓玄九錫的詔命和冊命都暗中寫好。桓玄於是進升桓謙、王謐和桓修等人，讓朝廷命自已為相國，更劃南郡、南平郡、天門郡、零陵郡、營陽郡、桂陽郡、衡陽郡、義陽郡和建平郡共十郡封自己為楚王，加九錫，並能置楚國國內官屬。及後桓玄自解平西將軍和豫州刺史，將官屬並入相國府。
當時桓玄的行動令原為殷仲堪黨眾的庾仄起兵七千人反抗，趁著接替桓偉的荊州刺史桓石康未到就襲取襄陽，震動江陵，不過不久就被桓石康等所平定。桓玄及後又假意上表歸藩，卻又自已代朝廷作詔挽留自己，然後再請歸藩，又要晉安帝下手詔挽留，隻因桓玄喜歡炫耀這些詔文，故此常常做這些自編自導的上表和下詔事件。另桓玄亦命人報告祥瑞出現，又想像曆代般有高士出現，不惜命皇甫謐六世孫皇甫希之假扮高士，最終竟被時人稱作“充隱”。而桓玄對政令執行亦無堅定意誌，常改變主意，導致政命不一，改變起來亂七八糟。