Bất chấp năng lực ấn tượng trước đó, triều đại của Lưu Uyên đã không thể lớn mạnh. Ông dành phần lớn sức lực để cố gắng khôi phục lại hệ thống chính quyền của nhà Hán, song bản thân ông lại không thể nhanh chóng mở rộng phạm vi ảnh hưởng. Ông lập đô tại Li Thạch (離石, nay thuộc Lữ Lương, Sơn Tây), song ông chỉ có thể kiểm soát các lãnh thổ địa phương này. Quân của ông thường giành được thắng lợi trước quân Tấn song lại không thể giữ thành. Năm 305, sau một nạn đói, ông dời đô đến Lê Đình (黎亭, nay thuộc Trường Trị, Sơn Tây).

Tuy nhiên, sau nhiều năm trôi qua, các cuộc khởi nghĩa nông dân chống triều đình nhà Tấn, cho dù của người Ngũ Hồ hay Hán, thường chọn đứng dưới ngọn cờ nhà Hán của Lưu Uyên. Đứng đầu trong số này là tướng người Hán Vương Di (王彌) và tướng người Yết là Thạch Lặc (cả hai đều tuyên bố trung thành với Hán Triệu vào năm 307), họ thường chỉ nằm dưới trướng của Lưu Uyên trên danh nghĩa và vẫn duy trì thế lực độc lập song cũng thực sự tôn trọng và lo sợ Lưu Uyên. Đối với lính dưới quyền mình kiểm soát, Lưu Uyên phần lớn giao phó họ cho con trai mình là Lưu Thông và cháu trai Lưu Diệu. Bốn vị tướng quân này, trong khi không thể giữ thành, thì lại có thể thường xuyên đi khắp Hoa Bắc và Hoa Trung mà không bị quân Tấn cản trở, họ cũng đánh bại hầu hết các tướng Tấn phản kháng.

Năm 308, quân của Vương Di tiến vào kinh thành nhà Tấn là Lạc Dương song bị đẩy lui. Cùng năm, sau khi chiếm được nhiều lãnh thổ hơn, Lưu Uyên rời đô về Bồ Tử (蒲子, nay thuộc Lâm Phần, Sơn Tây) và xưng đế. Năm 309, ông lại dời đô đến Bình Dương (平陽, cũng thuộc Lâm Phần hiện nay). Thời gian này, Lưu Thông và Vương Di cuối cùng đã có thể kiểm soát toàn bộ phía nam Sơn Tây, sau đó họ tấn công Lạc Dương song lại bị đẩy lui.

Năm 310, Lưu Uyên lâm bệnh, ông lập người vợ thứ hai làm Đan Hoàng hậu và con trai cả Lưu Hòa (với Hô Diên Hoàng hậu, lúc này bà đã qua đời song cái chết của bà không được nói đến trong sử sách) làm thái tử. Sau khi ông qua đời, Lưu Hòa trở thành hoàng đế. Tuy nhiên, chỉ một tuần sau đó, tân hoàng đế bị Lưu Thông lật đổ và giết chết, Lưu Thông lên ngôi hoàng đế.