Năm 1432, Lê Thái Tổ nhiều bệnh, chính sự nhà nước đều giao cho thân vương Lê Tư Tề nhưng thân vương mắc chứng điên cuồng, giết bừa các tì thiếp, dần dần không hợp ý Lê Thái Tổ.[10] Năm 1433, vua Lê Thái Tổ vời người cháu ruột là Nhập nội Tư mã, Kì Lân Hổ Vệ tướng quân Lê Khôi lúc ấy đang trấn thủ Hóa châu về triều để bàn lập thái tử. Lê Khôi bàn với vua nên lập Hoàng tử Nguyên Long, vua Thái Tổ nghe lời và quyết định lập Lê Nguyên Long làm thái tử nối ngôi.[11]

Tháng 8 âm lịch năm 1433, Lê Thái Tổ giáng con trưởng Lê Tư Tề làm Quận vương, lấy con thứ kế thừa ngôi vua.[12] Vua Lê Thái Tổ lại phong cho Nhập nội Kiểm hiệu Tư khấu bình chương quân quốc trọng sự Lê Sát là Dương vũ Tĩnh nạn công thần, thăng Đại Tư đồ, cùng với Đô đốc Phạm Vấn và Tư khấu Lê Ngân nhận di chiếu, chịu cố mệnh giúp vua Lê Thái Tông.[13][14] Ngày 22 tháng 8 âm lịch năm 1433, vua Lê Thái Tổ qua đời. Ngày 8 tháng 9 âm lịch (20 tháng 10 dương lịch) năm 1433, Thái tử Lê Nguyên Long lên ngôi Hoàng đế, ban chiếu đại xá thiên hạ và quyết định đổi niên hiệu thành Thiệu Bình từ năm sau. Hoàng đế còn chọn ngày sinh làm Kế Thiên thánh tiết, sau đổi làm Vạn Thọ thánh tiết, và xưng hiệu là Quế Lâm động chủ (桂林洞主).[15]

Lê Thái Tông Lê Nguyên Long cũng truy phong mẹ ruột đã mất của mình, bà Phạm Thị Ngọc Trần làm Cung Từ Quốc Thái mẫu, sai người đem thần chủ mới vào thờ ở Thái miếu. Thái Tông còn tôn người vợ lẽ của Lê Thái Tổ là bà Phạm Thị Nghiêu làm Huệ phi.[16] Hoàng đế mới 11 tuổi, không phải nhờ mẫu hậu nhiếp chính, mà tự mình quyết định công việc triều đình.[17]