Sau khi Nghị viện Barebone bị giải tán, John Lambert đề xuất một hiến pháp mới, hiến pháp 1653, biến Cromwell thành Bảo hộ công suốt đời của Liên hiệp Anh, có trách nhiệm "là người đứng đầu tư pháp và hành pháp của chính quyền". Cromwell tuyên thệ nhậm chức Bảo hộ công ngày 16 tháng 12 năm 1653, trong một buổi lễ mà ông ăn mặc quần áo giản dị, thay vì các trang phục hoàng gia trang trọng.[74] Tuy nhiên, từ đó trở đi, Cromwell ký tên ông là "Oliver P", với chữ "P" là viết tắt của "Protector", tức Bảo hộ công, giống với việc các nhà quân chủ Anh vẫn ký tên mình với chữ "R" phía sau, viết tắt của "Rex" hay "Regina" tức tiếng Latin của "vua" và "nữ hoàng", một thông lệ dành cho các nhà quân chủ khác là những người khác bắt đầu phải thưa "Your Highness" (tức "thưa thánh thượng", "thưa bệ hạ") khi nói chuyện với Cromwell.[75] Là Bảo hộ công, ông có quyền triệu tập và giải tán nghị viện, nhưng phải tuân theo hiến pháp và phải được Hội đồng nhà nước thông qua quyết định đó với đa số biểu quyết. Dẫu vậy, quyền lực của Cromwell là rất lớn nhờ vị thế độc tôn của ông ở quân đội. Là Bảo hộ công, ông có mức lương 100.000 bảng mỗi năm.[76]

Cromwell đặt ra hai mục tiêu chính trong thời gian làm Bảo hộ công. Thứ nhất là "hàn gắn và ổn định" đất nước sau những hỗn loạn của các cuộc nội chiến và việc xử tử nhà vua, tức là phải thiết lập một hình thức chính quyền ổn định.[77] Tuy nhiên, trong khi Cromwell muốn đảm bảo duy trì một chính thể cộng hòa, trên thực tế các ưu tiên cải cách xã hội vẫn quan trọng hơn là hình thái chính quyền. Thêm vào đó, dù chính quyền của Cromwell là một chính quyền cách mạng, trật tự xã hội Anh không thay đổi nhiều dưới chính quyền mới. Cromwell tuyên bố, "Một nhà quý tộc, một trí thức, một tiểu điền chủ: đó là những thành phần cơ bản của đất nước",[78] Những cải cách quy mô nhỏ trong hệ thống tư pháp không đáng kể so với các nỗ lực vãn hồi trật tự chính trị ở Anh. Thuế trực thu được giảm một chút và một hòa ước được ký với Hà Lan, kết thúc cuộc chiến tranh Anh-Hà Lan lần thứ nhất.

Các thuộc địa của Anh ở Mỹ trong giai đoạn này bao gồm New England, Providence, Virginia và Maryland. Cromwell nhanh chóng nhận được sự thừa nhận của các thuộc địa này và chủ yếu để cho các thuộc địa tự trị như trước kia, chỉ can thiệp khi những người Thanh giáo nổi loạn ở thuộc địa Maryland trong trận Severn. Trong tất cả các thuộc địa của Anh, Virginia là thuộc địa bất mãn nhất với sự cai trị của Cromwell.

Cromwell có bài phát biểu nổi tiếng nhấn mạnh sứ mệnh vãn hồi trật tự và ổn định chính trị tại Anh của ông với Nghị viện Bảo hộ công thứ nhất trong cuộc họp ra mắt của nghị viện này ngày 3 tháng 9 năm 1654. Ông tuyên bố "hàn gắn và ổn định" là "mục tiêu tối thượng của cuộc họp của chúng ta ngày hôm nay".[79] Tuy nhiên, nghị viện nhanh chóng rơi vào tay những người có khuynh hướng cộng hòa cực đoan. Sau vài cử chỉ hòa giải hình thức thuận theo Cromwell, nghị viện này bắt đầu thúc đẩy các chương trình cực đoan cải cách hiến pháp theo hướng cộng hòa hóa triệt để nền chính trị Anh. Thay vì phản đối các đạo luật của nghị viện, Cromwell quyết định giải tán luôn nghị viện ngày 22 tháng 1 năm 1655.

Mục tiêu thứ hai của Cromwell là cải cách tôn giáo. Ông muốn khôi phục quyền tự do tín ngưỡng, nhưng đồng thời thanh lọc giới tăng lữ tôn giáo cấp cao ở Anh.[80] Trong những tháng đầu của chính quyền Bảo hộ công, hàng loạt các cơ chế "thanh tra viên" đã được thiết lập để đánh giá các tăng lữ tương lai cũng như loại bỏ những người được cho là không phù hợp với các địa vị lãnh đạo tôn giáo. Cũng trong bối cảnh đó, chính quyền Cromwell thử nghiệm hình thức chính quyền quân sự toàn trị sau khi nghị viện Bảo hộ công lần thứ nhất bị giải tán. Sau cuộc nổi loạn của những người bảo hoàng vào tháng 3 năm 1655 do John Penruddock lãnh đạo, Cromwell (với ảnh hưởng của Lambert) đã chia nước Anh ra thành các "quân khu" do các tướng lĩnh quân đội cai trị và những người này trả lời trực tiếp với ông. Mười lăm viên tướng và phó tướng, trong cuộc cải cách mới, không chỉ cai quản quân đội và trị an, mà cả thu thuế và vận động người dân ủng hộ chính quyền ở các tỉnh Anh và xứ Wales. Các phái viên do chính quyền trung ương cử xuống sẽ hợp tác với họ trong việc bảo đảm hòa bình ở những quân khu do họ phụ trách. Tuy nhiên, hệ thống chính quyền quân quản này chỉ tồn tại được không tới một năm. Vào tháng 9 năm 1656, một nghị viện mới, Nghị viện Bảo hộ công lần thứ hai, được thành lập, và chế độ quân quản chấm dứt.[81]

Là Bảo hộ công, Cromwell hiểu rất rõ tầm quan trọng của cộng đồng Do Thái trong các hoạt động kinh tế tại Hà Lan, giờ là đối thủ thương mại lớn nhất của Anh. Chính vì thế, cùng với việc Cromwell chấp nhận sự khác biệt về tôn giáo, miễn là những người không phải Thanh giáo như ông thờ phụng và hành lễ riêng tư, ông đã khuyến khích người Do Thái trở về Anh thông qua chương trình hỗ trợ định cư cho người Do Thái ở Anh năm 1657, hơn 350 năm sau khi họ bị vua Edward I trục xuất khỏi đất nước. Cromwell cũng hy vọng họ sẽ giúp nước Anh hồi phục kinh tế, đã bị tàn phá nặng nề vì cuộc nội chiến.[82] Trong dài hạn, Cromwell còn muốn cải đạo những người Do Thái.

Năm 1657, nghị viện đề xuất Cromwell lên ngôi vua trong một chương trình cải cách hiến pháp mới, đẩy ông vào thế khó xử vì ông là nhân vật chính trong việc loại bỏ nền quân chủ trước kia. Cromwell đã cân nhắc đề nghị đó trong sáu tuần lễ và tỏ ra hứng thú nhờ vào sự ổn định mà việc đất nước có một vị vua chính thức mang lại, nhưng trong một bài phát biểu ngày 13 tháng 4 năm 1657, ông nói rõ rằng ý Chúa không chấp nhận một vị vua nữa ở Anh.[83]

Thay vào đó, Cromwell được tái bổ nhiệm Bảo hộ công trong một buổi lễ long trọng ngày 26 tháng 6 năm 1657 ở cung điện Westminster, và ông cũng ngồi lên chiếc ghế của vua Edward I, được chuyển tới từ Tu viện Westminster riêng cho dịp này. Buổi lễ không khác nhiều so với lễ đăng cơ của một hoàng đế, với các nghi thức và biểu tượng hoàng gia, như áo trùm màu tím, thanh gươm công lý và một cây quyền trượng (dù không có vương miện). Nhưng điều đáng chú ý là tước vị Bảo hộ công không phải cha truyền con nối, dù Cromwell có quyền chỉ định người kế nhiệm.