治理地方
　　至和元年（1054年），司马光离开志趣相投的王安石、石杨休、包拯等人，去往郓州。不久，提任为通判，负责考察全州官吏。

　　至和二年（1055年），因庞籍出知并州，为河东路经略安抚使，司马光改任并州通判。

　　嘉祐元年（1056年），他连写三封《请建储副或进用宗室》（第一、二、三状），建议仁宗皇帝立储君，而前后三状没有结果以后，又托范镇在奏事时代为转达，请仁宗有个明确答复。但这一切均未说服仁宗，司马光选择了沉默。

　　司马光随庞籍在河东路任职期间，宋朝和西夏处于休战时期，但他并没有放松警惕，而是深入民间听取当地人意见。并州乡贡进士刘邕对边事很有研究，写成《边议》10卷，议论很有见地，司马光便予以推荐。

　　司马光认为绝市和修建堡垒的办法有利于保护边界地区安宁，于是一面禁绝边民和西夏互市，一面决定修堡。正在这时，带兵将军郭恩，乘酒出击西夏，结果大败而归，自己不得已而自杀。朝廷御史审理此案，庞籍一人承担了责任，事后庞籍被解除了节度使之职，贬谪知青州事，司马光向皇帝连奏三状奏明庞籍是听了他的意见才决定修堡的，说明庞籍完全是出于“欲为国家保固疆圉”的本心，“发于忠赤，不顾身谋”，因为“过听臣言，以至于此”，应当“独臣罪，以至典刑”。而庞籍得知司马光要为自己辩解时，就又上奏章，引咎自归，请求免除司马光之罪，使司马光没有受到任何责罚。

　　庞籍和司马光以忘年之交，互相支持、爱护，难能可贵。庞籍死后，司马光不忘庞籍对他的大恩，待其家人如自己的亲人。

重回中央
　　嘉祐三年（1058年）司马光迁开封府推官，赐五品服；嘉祐六年（1061年），擢修起居注。司马光坚决推辞，连上五状，他认为自己“实非所长”，但仁宗一直不收回成命。

　　不久，仁宗下诏，迁司马光为起居舍人，同知谏院。任职五年期间，前后向皇帝上奏疏170余份，先后向仁宗上书“三言”、“五规”，多次上书仁宗解决继嗣的问题，仁宗觉得司马光真心为国家社稷考虑，遂将奏折转至中书省。司马光亲自到中书省催办，直到赵曙被立为皇太子。