随后，旧党势力尽废新法。
苏轼对旧党执政后暴露出的腐败现象进行了抨击，由此又引起了保守势力的极力反对，再次遭诬告陷害。
至此，苏轼既不能容于新党，又不能见谅于旧党，因而只能再度自求外调。
元佑四年（1089年），苏轼任龙图阁学士、知杭州。
临行前，皇帝赐予茶叶、银盒、白马、镀金的鞍鞯及金腰带等物品。
苏轼在七月到达杭州，此时，他的弟弟苏辙已经由户部侍郎升任为吏部尚书赐翰林学士；那年冬季，苏辙以皇帝特使的身份出使契丹，往返四个月。
旧地重临，杭州百姓沿路焚香鸣炮欢迎他们所爱戴的父母官。
与上次任通判，无权决策不同，这次出任太守的他有更实际的权力，也有更广大的空间施展自己的才干。
为了不负众望，在王朝云的枕畔细语中，苏东坡立意要为杭州的百姓做下几桩有益之事。
苏轼七月到杭州任上，当时恰逢江浙大旱之年，杭州一带饥荒与瘟疫并作，苏东坡上书朝廷请求减免贡米；同时广开粮仓、设点施粥，大济灾民；还调遣了大批民间良医，免费为灾民诊治疫病。
苏轼还组织当地迅速开浚运河。经过多方寻访考察，于十月就幵始兴工，到次年四月，已开梭茅山、盐桥二河，并在梭工之后以余力修完六井，淘挖深井、引水灌溉，帮助人民度过了大灾之年。
十六年前，苏轼因为朝廷的争斗，被贬谪出汴京，曾经担任过杭州通判一职。那时，西湖在苏轼的眼里，景色是那般旖旎。
十六年后，西湖不再仪态万方，碧波荡漾，因为无人治理，西湖湖底的淤泥堵塞了整个湖，使湖水变得浑浊不堪。
当苏轼再次来到他日思夜想的西湖时，看到由于疏于治理，西湖已经荒草丛生，水光潋滟早已不在，山雨空蒙已非往昔。
黄州的赤壁，让苏东坡看到了功名的虚无，面对西湖的一片破败，此时的他更加务实，没有了闲情雅致，于是他向朝廷上了《乞开杭州西湖状》的奏章：“熙宁中，臣通判本州，湖之葑合者，盖十二三耳；而今者十六、七之间，遂塞其半。父老皆言，十年以来，水浅葑横，如云翳空，倏忽便满。更二十年，无西湖矣。”
为了疏浚西湖，恢复西湖往日的秀丽风光，摆在苏轼面前的困难重重。
首先，治理西湖需要的大量经费从何而来？要清理遮蔽湖面的水草两万五千方丈，需要二十万天的人工，按一天人工清除一方丈左右算，每一工五十五个钱，加上三升米，全部计划需要三万四千贯钱。他已经多方筹得一半经费，空缺的部分只得向朝廷申请予以解决。朝廷虽然批准了疏浚西湖的请求，但只给了一百张度牒作为经费。
度牒就是僧人出家的身份凭证。度牒制度起源于南北朝，兴盛于唐宋。因为在唐代是由尚书省祠部颁发给合法出家人的证书，所以又叫祠部牒。
唐玄宗天宝五年五月，唐玄宗命令祠部给合法出家人颁发度牒，以此作为僧尼身份证明，可以免除徭役、地税，以便于政府管理。官府可以出售度牒，所收费用充入军队和行政等开支。从此，度牒的收入，成为唐宋时期官府收入的一大来源。
因为拥有度牒可以免除赋税、徭役，保护资产，所以在唐宋时期，很多人就开始非法买卖、炒作度牒，甚至伪造度牒，从中牟利，所以当时假冒的出家人也很多。到了宋代，度牒不仅价格暴增，并且用途越来越广泛，甚至可以买卖东西，充当货币使用。这个现象一直到清世祖顺治年代才被遏制，政府发放度牒，不再收取费用。到了雍正时代，度牒制度直接被废止。
苏轼把这一百张度牒卖了，得一万七千贯钱，带领工人和船夫，开始了浩浩荡荡治理西湖的大工程。
棘手的问题紧接而至，疏浚出的大量西湖淤泥安置何处？这次，苏东坡再次展现他作为艺术家构图布景的巧思，将这些淤泥用以建筑湖上的长堤，长堤上栽种花木杨柳，建上小桥亭阁，这样点染的自然之美构成了西湖十景中着名的“苏堤春晓”和“苏堤六桥”。
苏轼后来在颍州时曾作《轼在颍州与赵德麟同治西湖未成改扬州三月十》诗，其中的诗句“我在钱塘拓湖渌，大堤士女急昌丰。六桥横绝天汉上，北山始与南屏通。忽惊二十五万丈，老葑席卷苍云空。”就描述了这一美景。
长堤贯通西湖的南北两岸，也大大缩短了游玩西湖的往返距离，更为便利。后人为了纪念苏东坡的德惠，给那条长堤取名为“苏公堤”。
还有一个重要的问题，如何使得西湖中的杂草不再滋生？苏东坡又想出一个两全其美的办法，即将岸边的湖面租给民众种植菱角，民众若想种植菱角增加家庭收入，必须要将自己的地段定期拔草，同时官府将所得的租种费用和税收收入用于湖堤的保养。
苏东坡在西湖中建造了三座小石塔，围成一个水域，严禁民众在此水域内种植菱角。小石塔后来逐渐演变为最着名的西湖美景“三潭印月”。
于是，西湖变了：沿堤遍植芙蓉、杨柳，春秋佳日，花开如锦，绿绦拂堤，人行其上，犹如置身于画中。
这一系列的整治措施，不但便利了交通，美化了湖景，更重要的是可以防止湖水的淤塞，保护杭州城不受江潮的肆虐，确实是为杭州人民做了一件大好事。
外任时期不仅是苏轼政绩卓越的时期，更是其广交贤士的时期。相对在朝时而言，外任不仅使其摆脱掉许多迫不得已的应酬，也使得当时许多崇拜苏轼文采的文人有更好的机会与苏拭结交。“苏门四学士”之一的晁补之就是在熙宁五年，苏拭通判杭州之时上书求见的。
元佑年间守杭，苏轼与之交往的，以本地同僚为主：杭州本地地方官，即刘季孙、王瑜、周焘、苏坚等人。其中，以刘季孙最得苏轼赞赏，二人的往来也最密切。苏轼在杭的近两年时间，与其同游、唱和、次韵、赠答之作，数量居这段时间唱和诗之冠。