Ngày 16/11, Trương Hiến Trung tại Thành Đô xưng đế, đặt quốc hiệu là Đại Tây, đổi niên hiệu là Đại Thuận, lấy Thành Đô làm Tây kinh. Sau khi kiến lập chính quyền Đại Tây, sắp đặt tả hữu thừa tướng, 6 bộ thượng thư và quan viên văn võ. Mệnh cho Uông Triệu Lân làm Tả thừa tướng, Nghiêm Tích Mệnh làm Hữu thừa tướng. Lấy Vương Quốc Lân, Giang Đỉnh Trấn, Cung Hoàn Kính làm thượng thư. Chính quyền Đại Tây ban hành "Thông Thiên lịch", đặt cục đúc tiền làm ra "Đại Tây thông bảo" để lưu hành. Mở khoa thi, tuyển lấy 30 tiến sĩ, cho nhậm chức ở châu huyện. Chính quyền Đại Tây tuyên bố miễn tô thuê 3 năm đối với trăm họ các dân tộc tây nam. Hiệu lệnh của Trương Hiến Trung nghiêm ngặt, không cho phép tự ý chiêu binh, không cho phép nhận bất cứ thứ gì của dân, không cho phép lấy con gái bản địa làm vợ… Ông phong 4 người con nuôi làm vương, Tôn Khả Vọng làm Bình Đông vương, Lưu Văn Tú làm Phủ Nam vương, Lý Định Quốc làm An Tây vương, Ngải Năng Kì làm Định Bắc vương.

Về quân sự, chính quyền Đại Tây đặt ra Ngũ quân đô đốc phủ, trung quân Vương Thượng Lễ, tiền quân Vương Định Quốc, hậu quân Phùng Song Lễ, tả quân Mã Nguyên Lợi, hữu quân Trương Hóa Long. Chia quân làm 120 doanh, lấy Hổ Uy, Báo Thao, Long Thao, Ưng Dương làm túc vệ, đặt chức đô đốc để lĩnh các doanh ấy. Ngoài thành đặt 10 doanh lớn, 12 doanh nhỏ, ở giữ đặt Lão doanh, còn gọi là Ngự doanh, là nơi ở của Trương Hiến Trung. Lại mệnh Tôn Khả Vọng làm Bình Đông tướng quân, coi 19 doanh; Lý Định Quốc làm An Tây tướng quân, coi 16 doanh; Lưu Văn Tú làm Phủ Nam tướng quân, coi 15 doanh; Ngải Năng Kì làm Định Bắc tướng quân, coi 20 doanh.

Không lâu sau, tướng lĩnh nhà Minh là Tằng Anh, Lý Chiêm Xuân, Vu Đại Hải, Vương Tường, Dương Triển, Tào Huân… các nơi nối nhau tụ tập binh mã, tập kích quân đội Đại Tây, giết chết quan viên Đại Tây ở địa phương, gây ra sự uy hiếp rất lớn lên chính quyền Đại Tây. Đối với việc này, Trương Hiến Trung tiến hành trấn áp quyết liệt.

Trương Hiến Trung mệnh cho Tôn Khả Vọng đi lấy Hán Trung, bị bộ tướng của Lý Tự Thành là Hạ Trân kích bại. Trương Hiến Trung tự mình làm cứu viện, đi ngang qua núi Thất Khúc, Tử Đồng, ngước lên trông thấy miếu thần, ghi là họ Trương, liền nói: "Đây là tổ tiên của tôi", rồi truy tặng tôn hiệu, gọi Thủy tổ Cao hoàng đế. Mệnh cho sửa sang tòa miếu và khắc đá ghi lại việc này.

Bộ tướng Lưu Tiến Trung vào ở Bảo Ninh phủ, bộ tướng Mã Nguyên Lợi phá được Thuận Khánh rồi giữ ở đấy. Sau tết Nguyên Đán năm Ất Dậu (1645), mồng 3 tết Trương Hiến Trung nói với bộ hạ rằng: "Tam Quốc về sau, Trung Nguyên của nhà Hán cũng nối liền với Tứ Xuyên, nay ta định đô ở Xuyên, không lấy Hán Trung, sao tránh được người ta được Lũng lại muốn Thục!? Nghe nói Sấm vương sai Mã Hoảng giữ Hán Trung, Hoảng tài năng tầm thường, chẳng giữ được bao lâu, ngày sau ông ta thay người có năng lực đến, thì khó mà lấy được." Nhằm đảm bảo cho sự an toàn của Tứ Xuyên, ông phái Bình đông, Hổ uy 2 tướng đi về phái bắc bình định khu vực Hán Nam. Lại mệnh cho đô đốc Trương Quảng Tài sớm diệt Tằng Anh, để mở ra con đường tiến xuống phía đông. Ngày 16, 2 cánh quân trên cùng xuất phát, không biết Lý Tự Thành đã thay Mã Hoảng bằng Hạ Trân. Kết quả 3 vạn binh mã Đại Tây bị Hạ Trân đánh bại.