Hoàn toàn không được giáo dục đầy đủ như các anh trai, Đại vương công Nikolai nhìn thấy vai trò của mình là một nhà cầm quyền đơn giản hơn bất cứ nhà cầm quyền nào. Mặc dù được tuyên bố lên ngôi vào ngày 1/12/1825, nhưng mãi đến ngày 14/12/1825[1] ông mới chính thức lên ngôi vua, trở thành Sa hoàng Nga. Ngày ông chính thức lên ngôi là ngày 14/12/1825, nhằm vào ngày Thứ hai - một ngày mà người dân Nga cho rằng không may mắn. Với lại, ngày thứ Hai diễn ra trong thời tiết rất lạnh với nhiệt độ -8 độ C[2]. Đây được người dân Nga coi là một điềm xấu cho thời kỳ trị vì sắp tới của ông vua này. Quả đúng như vậy: vừa lên ngôi được vài ngày, Sa hoàng bị 3.000 quân lính tiến hành Khởi nghĩa tháng Chạp làm ngai vàng ông ta nghiên ngả. Sau cùng, ông ta đem đại bác vào và cuộc khởi nghĩa bị đàn áp dã man. Sau khi trải qua những chấn thương của cuộc nổi dậy Tháng Chạp vào những ngày đầu tiên của thời trị vì, Sa hoàng quyết tâm kiềm chế xã hội Nga. Ông ta thành lập một mạng lưới gồm nhiều điệp viên với sự quản lý của các viên sen đầm (gendarmes) để kiểm soát giáo dục, báo chí và các biểu hiện của người dân Nga.

Ước muốn về một chính quyền mạnh mẽ, Sa hoàng chỉ trích sự yếu kém và chậm chạp của bộ máy chính quyền quan liêu ở Nga. Ông có sở thích chỉ định các tướng lĩnh vào bộ máy chính quyền, với lý do cần một chính quyền mạnh mẽ và quyết đoán. Trong số những người phục vụ như các bộ trưởng của Nikolai I, 61% trước đó đã phục vụ như một vị tướng hay một đô đốc[3]. Trong thời gian trị vì, ông đã từng chỉ định ít nhất 30 tướng lĩnh, những người từng chiến đấu chống Pháp, Thổ Nhĩ Kỳ và Thụy Điển[4]. Tướng lĩnh nổi tiếng nhất thời Nikolai là Hoàng thân Aleksandr Sergeyevich Menshikov, một chỉ huy bán lữ đoàn được vua cử làm Bộ trưởng Hải quân Nga[5] (1836–1855) thay Anton Moller. Trong số các bộ trưởng của Hoàng đế, 78% là người Nga gốc, 9,6% là người Đức Baltic, phần còn lại là người nước ngoài trong chính quyền Nga. Trong số những người phục vụ dưới quyền Bộ trưởng của Nikolai, 14 người đã tốt nghiệp đại học, trong khi 14 người khác đã tốt nghiệp từ trường trung học hoặc một phòng và phần còn lại được giáo viên dạy thêm.

Sa hoàng bãi bỏ tính tự trị của một số lãnh thổ phụ thuộc Nga. Theo chính sách này, quyền tự trị của vùng Bessarabia đã được bãi bỏ vào năm 1828, Ba Lan vào năm 1830 và người Do Thái Qahal. Riêng Phần Lan vẫn còn giữ lại quyền tự trị một phần do sự tham gia trung thành của quân đội Phần Lan trong việc đàn áp cuộc Cách mạng tháng Mười Ba Lan[6].

Tuyến đường sắt đầu tiên của Nga được khai trương vào năm 1838, một tuyến đường dài 16 dặm giữa Saint Petersburg và khu ngoại ô Tsarskoye Selo. Thứ hai là tuyến đường sắt Saint Petersburg - Moscow, được xây dựng vào năm 1842-51. Tuy nhiên, do năm 1855 chỉ có 570 dặm đường sắt được xây dựng tại Nga[7].

Năm 1833, Bộ trưởng Bộ Giáo dục Quốc gia Sergey Uvarov (1833–1849) đã đưa ra một chương trình giáo dục mới, lấy phương châm: "Chính thống, Tự trị và Quốc tịch" làm nguyên tắc chỉ đạo của chế độ phong kiến Nga. Theo nguyên tắc này, người dân Nga sẽ trung thành tuyệt đối vào quyền lực không hạn chế của Sa hoàng, với truyền thống của Giáo hội Chính thống Nga và với ngôn ngữ Nga. Những nguyên tắc lãng mạn và bảo thủ của Uvarov cũng được Vasily Zhukovsky, một trong những thầy dạy kèm của vua tiền nhiệm của Aleksandr I, thực hiện[8]. Kết quả của cách làm theo nguyên tắc này đã phá hoại sự tự do trong giáo dục khi Sa hoàng cho giải tán các lớp học dạy các tư tưởng tiến bộ, kiểm duyệt quá mức và giám sát các trí thức độc lập như Aleksandr Sergeyevich Pushkin và Mikhail Yuryevich Lermontov và cuộc bức hại các ngôn ngữ không phải là người Nga và các tôn giáo không phải Chính thống giáo[9]. Taras Hryhorovych Shevchenko, sau này trở thành nhà thơ quốc gia của Ukraine, đã bị trục xuất sang Siberia theo lệnh trực tiếp của Sa hoàng Nikolai I sau khi sáng tác một bài thơ chế giễu nhà vua, vợ ông và các chính sách trong nước của ông ta. Theo lệnh của Sa hoàng, Shevchenko đã được giam giữ nghiêm ngặt trong ngục và giám sát chặt chẽ.